вва вампячва пява пвап вап ява пва пва пв

1. В.Д. Сиротюк
ÔÈÇÈÊÀ
99
ДСрою
ÔÈÇÈÊÀ
9
2017В.Д.Сиротюк

2. ÓÄÊ 53(075.3)
Ñ40
© Ñèðîòþê Â.Ä., 2017
© Èçäàòåëüñòâî «Ãåíåçà»,
îðèãèíàë ìàêåò, 2017îðèãèíàë-ìàêåò, 2017
ISBN 978-966-11-0852-2 (óêð.)
ISBN 978 966 11 0853 9 (ðóñ.)ISBN 978-966-11-0853-9 (ðóñ.)
Ñ40
Ñèðîòþê Â.Ä.
Ôèçèêà : ó÷åáí. äëÿ 9-ãî êë. îáùåîáðàçîâàò. ó÷åá.
çàâåä. / Â.Ä. Ñèðîòþê. – Êèåâ : Ãåíåçà, 2017. – 248 ñ. :
èë.
ISBN 978-966-11-0853-9.
Ìàòåðèàë ó÷åáíèêà ñîîòâåòñòâóåò íîâîé ïðîãðàììå ïî
ôèçèêå. Îáúÿñíåíèå ó÷åáíîãî ìàòåðèàëà ñîïðîâîæäàåòñÿ
ïðèìåðàìè íàáëþäåíèé, îïûòîâ è ïðàêòè÷åñêèõ çàäàíèé, à
çàâåðøàåòñÿ âîïðîñàìè äëÿ ñàìîïðîâåðêè.  ó÷åáíèêå åñòü
7 ëàáîðàòîðíûõ ðàáîò, ôèçè÷åñêèå çàäà÷è ðàçíûõ óðîâíåé
ñëîæíîñòè, òâîð÷åñêîãî õàðàêòåðà è ïðàêòè÷åñêîé íàïðàâ-
ëåííîñòè, òåñòîâûå çàäàíèÿ. Ðóáðèêè «Äëÿ ëþáîçíàòåëüíûõ»
è «Ýòî èíòåðåñíî çíàòü» ñïîñîáñòâóþò ïîâûøåíèþ èíòåðåñà
ó÷åíèêîâ ê ïðåäìåòó.
ÓÄÊ 53(075.3)
Ðåêîìåíäîâàíî Ìèíèñòåðñòâîì îáðàçîâàíèÿ è íàóêè Óêðàèíû
(Ïðèêàç ÌÎÍ Óêðàèíû îò 20.03.2017 № 417)
Ýêñïåðòû, îñóùåñòâèâøèå ýêñïåðòèçó ó÷åáíèêà ïðè ïðîâåäåíèè êîíêóðñíîãî
îòáîðà ïðîåêòîâ ó÷åáíèêîâ äëÿ 9 êëàññà îáùåîáðàçîâàòåëüíûõ ó÷åáíûõ çàâåäåíèé
è ñäåëàâøèå âûâîä î öåëåñîîáðàçíîñòè ïðåäîñòàâëåíèÿ ó÷åáíèêó ãðèôà «Ðåêîìåí-
äîâàíî Ìèíèñòåðñòâîì îáðàçîâàíèÿ è íàóêè Óêðàèíû»:
Ïëè÷êî Ë.À., ó÷èòåëü ôèçèêè Îíóôðèåâñêîé îáùåîáðàçîâàòåëüíîé øêîëû
І–ІІІ ñòóïåíåé Îíóôðèåâñêîãî ðàéîííîãî ñîâåòà Êèðîâîãðàäñêîé îáëàñòè;
Òîëïåêèíà Ã.Ì., äîöåíò êàôåäðû èííîâàöèîííûõ òåõíîëîãèé è ìåòîäèêè èçó-
÷åíèÿ åñòåñòâåííûõ äèñöèïëèí ÃÇ «Þæíîóêðàèíñêèé íàöèîíàëüíûé ïåäàãîãè÷å-
ñêèé óíèâåðñèòåò èì. Ê.Ä. Óøèíñêîãî», êàíäèäàò ïåäàãîãè÷åñêèõ íàóê;
ßòâåöêèé Â.Ì., ó÷èòåëü-ìåòîäèñò, ñòàðøèé ïðåïîäàâàòåëü êàôåäðû åñòåñòâåí-
íî-ìàòåìàòè÷åñêèõ ïðåäìåòîâ è èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé Îäåññêîãî îáëàñò-
íîãî èíñòèòóòà óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ó÷èòåëåé.
Ï å ð å â å ä å í î ï î è ç ä à í è þ:
Ôіçèêà : ïіäðó÷. äëÿ 9-ãî êë. çàãàëüíîîñâіò. íàâ÷. çàêë. / Â.Ä. Ñèðî-
òþê. – Êèїâ : Ãåíåçà, 2017. – 248 ñ.: іë. – ISBN 978-966-11-0852-2.
Èçäàíî çà ñ÷åò ãîñóäàðñòâåííûõ ñðåäñòâ. Ïðîäàæà çàïðåùåíà

3. 3
ÞÍÛÅ ÄÐÓÇÜß!
Âû òîëüêî ÷òî îòêðûëè ó÷åáíèê, ñ êîòîðûì áóäåòå ðàáîòàòü â òå÷åíèå
ó÷åáíîãî ãîäà. Íàäååìñÿ, ÷òî îí ñòàíåò õîðîøèì ïîìîùíèêîì â èçó÷åíèè
ôèçèêè – íàóêè îáî âñåì áîãàòñòâå ÿâëåíèé îêðóæàþùåãî ìèðà.
Èçó÷åíèå ôèçèêè – ýòî íåëåãêèé òðóä, âåäü ïóòü â íàóêó âñåãäà òÿæåëûé.
Ðàäîñòü ïîçíàíèÿ äàåòñÿ òîëüêî êàê íàãðàäà çà ïîáåäó íàä òðóäíîñòÿìè, åå
ìîæíî ñðàâíèòü ñ ÷óâñòâîì àëüïèíèñòà, ïîêîðÿþùåãî âåðøèíó.
Áóäüòå íàñòîé÷èâû è âíèìàòåëüíû. Ïûòàéòåñü êàê ìîæíî ëó÷øå
óñâîèòü ó÷åáíûé ìàòåðèàë. ×àùå îáìåíèâàéòåñü ìíåíèÿìè îòíîñèòåëüíî
ïðî÷èòàííîãî ñî ñâîèìè òîâàðèùàìè. Äëÿ âûÿñíåíèÿ òðóäíûõ è ñïîðíûõ
âîïðîñîâ îáðàùàéòåñü, â ïåðâóþ î÷åðåäü, ê ó÷èòåëþ, à òàêæå èñïîëüçóé-
òå äîïîëíèòåëüíûå èñòî÷íèêè èíôîðìàöèè – ñïðàâî÷íèêè, ýíöèêëîïå-
äèè, Èíòåðíåò è ò. ï. Äëÿ ïðîâåðêè ïðàâèëüíîñòè ïîíèìàíèÿ èçó÷åííîãî
ìàòåðèàëà ïîëåçíî îáñóæäàòü ñîîáùåíèÿ, äîêëàäû ó÷åíèêîâ è äð.
 9-ì êëàññå âû áóäåòå èçó÷àòü ìàãíèòíûå è ñâåòîâûå ÿâëåíèÿ, ìåõàíè÷å-
ñêèå è ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû, ôèçèêó àòîìà è àòîìíîãî ÿäðà, ôèçè÷åñêèå
îñíîâû àòîìíîé ýíåðãåòèêè, âçàèìîäåéñòâèå òåë, çàêîíû ñîõðàíåíèÿ; îçíàêî-
ìèòåñü ñ îñíîâíûìè çàêîíàìè ìåõàíèêè, îïòèêè, àòîìíîé ôèçèêè. Òåîðåòè-
÷åñêèé ìàòåðèàë ýòîãî ó÷åáíèêà ïîìîæåò âàì ïîíÿòü è îáúÿñíèòü ñîîòâåò-
ñòâóþùèå ïðîöåññû è ÿâëåíèÿ, çàêîíû è òåîðèè. Îáðàùàéòå âíèìàíèå íà
òåêñò, âûäåëåííûé æèðíûì øðèôòîì. Ýòî ôèçè÷åñêèå òåðìèíû, îïðåäåëå-
íèÿ, âàæíûå ïðàâèëà è çàêîíû, êîòîðûå íàäî çàïîìíèòü è óìåòü ïðèìåíÿòü.
Ó÷åáíèê ñîäåðæèò ìíîãî èëëþñòðàöèé, â íåì ïðåäñòàâëåíû îïûòû,
êîòîðûå âû ìîæåòå âûïîëíèòü ñàìîñòîÿòåëüíî èëè ñ ïîìîùüþ ó÷èòåëÿ.
Îíè ïîìîãóò ãëóáæå ïîíÿòü ôèçè÷åñêóþ ñóùíîñòü èçó÷àåìûõ ÿâëåíèé.
«Èñòîðè÷åñêàÿ ñïðàâêà» ðàñøèðèò âàø êðóãîçîð.
 êîíöå êàæäîãî ïàðàãðàôà åñòü «Âîïðîñû ê èçó÷åííîìó», îòâåòû
íà íèõ ïîìîãóò âàì ïðîâåðèòü, êàê âû óñâîèëè ìàòåðèàë, à òàêæå çà-
êðåïèòü ñâîè çíàíèÿ. ×àñòü âîïðîñîâ òâîð÷åñêîãî õàðàêòåðà è äëÿ îòâåòà
òðåáóþò óìåíèé àíàëèçèðîâàòü óñëîâèÿ çàäàíèÿ, à òàêæå ïðîñëåæèâàòü
ëîãè÷åñêóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü è ñâÿçè â ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèÿõ.
 ðóáðèêå «Ðåøàåì âìåñòå» ïðèâåäåíû îáðàçöû ðåøåíèé âàæíåé-
øèõ âèäîâ çàäà÷. Ó÷åáíèê ñîäåðæèò çàäà÷è, óïðàæíåíèÿ è âîïðîñû ðàç-
íûõ óðîâíåé ñëîæíîñòè: À – íà çàêðåïëåíèå, Á – òâîð÷åñêîãî õàðàêòåðà.
Ñåìü ëàáîðàòîðíûõ ðàáîò, êîòîðûå âû âûïîëíèòå, áóäóò ñïîñîáñòâîâàòü
óãëóáëåííîìó ïîíèìàíèþ çàêîíîìåðíîñòåé ôèçè÷åñêèõ ÿâëåíèé è íàó÷àò
âûïîëíÿòü îïûòû è áåçîïàñíî ïîëüçîâàòüñÿ ïðèáîðàìè. Òåì, êòî õî÷åò çíàòü
áîëüøå, áóäåò ïîëåçíà èíôîðìàöèÿ èç ðóáðèêè «Ýòî èíòåðåñíî çíàòü».
Åñëè âîçíèêíåò íåîáõîäèìîñòü óçíàòü î êàêîì-òî ôèçè÷åñêîì òåðìèíå
èëè ïðàâèëå, âîñïîëüçóéòåñü «Ñëîâàðåì ôèçè÷åñêèõ òåðìèíîâ» è ïðåä-
ìåòíî-èìåííûì óêàçàòåëåì â êîíöå ó÷åáíèêà. «Ôèçè÷åñêèå çàäà÷è
âîêðóã íàñ» – çàäà÷è ñ ïðîáëåìíûìè ñèòóàöèÿìè èç ïîâñåäíåâíîé æèç-
íè. ×òîáû âûïîëíèòü òàêèå çàäàíèÿ, íåîáõîäèìî ïðèìåíèòü ôèçè÷åñêèå
çíàíèÿ â æèçíåííûõ ñèòóàöèÿõ.
Âûïîëíÿÿ íàáëþäåíèÿ è îïûòû ïî ôèçèêå, áóäüòå âíèìàòåëüíû,
ñîáëþäàéòå ïðàâèëà áåçîïàñíîñòè æèçíåäåÿòåëüíîñòè.
Óñïåõîâ âàì íà ïóòè ê çíàíèÿì!

4. 4
Ãëàâà 1
МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Магнитные явления Постоянные магниты Взаимодействие магнитов
Магнитное поле Магнитное поле Земли Опыт Эрстеда Индукция
магнитного поля Магнитные свойства веществ Гипотеза Ампера
Магнитное поле проводника с током Электромагниты Действие
магнитного поля на проводник с током Сила Ампера Электрические
двигатели Громкоговорители Электроизмерительные приборы
Явление электромагнитной индукции Опыты Фарадея Индукционный
электрический ток Генераторы индукционного тока Промышленные
источники электрической энергии
§ 1. МАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. ПОСТОЯННЫЕ
МАГНИТЫ. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ
 8-ì êëàññå âû èçó÷àëè ÿâëåíèÿ, ñâÿçàííûå ñ âçàèìîäåéñòâèåì ýëåê-
òðè÷åñêèõ çàðÿäîâ ñ ýëåêòðè÷åñêèì ïîëåì. Ýëåêòðè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå
ÿâëÿåòñÿ ñîñòàâëÿþùåé áîëåå øèðîêîãî êëàññà ýëåêòðîìàãíèòíûõ âçàè-
ìîäåéñòâèé, ê êîòîðîìó îòíîñèòñÿ òàêæå ìàãíèòíîå âçàèìîäåéñòâèå.
Ñ ìàãíèòíûì äåéñòâèåì ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà âû îçíàêîìèëèñü, êîãäà èçó-
÷àëè ìàòåðèàë § 25 (8-é êëàññ).

5. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
5
Ëþäè èçäàâíà çíàëè, ÷òî íåêîòîðûå ðóäû ïðèòÿãèâàþò ê ñåáå æåëåçíûå
ïðåäìåòû. Ýòî ÿâëåíèå íàçâàëè ìàãíåòèçìîì, à êóñêè ìàãíèòíûõ ðóä –
ïðèðîäíûìè ìàãíèòàìè. Ïðèðîäíûì ìàãíèòîì ÿâëÿåòñÿ æåëåçíàÿ ðóäà
(ìàãíèòíûé æåëåçíÿê). Èìåííî áëàãîäàðÿ åìó ëþäè âïåðâûå îçíàêîìèëèñü
ñ ìàãíèòíûìè ñâîéñòâàìè òåë. Çíà÷èòåëüíûå çàëåæè ìàãíèòíîãî æåëåçíÿ-
êà â Óêðàèíå åñòü â Äíåïðîïåòðîâñêîé è Çàïîðîæñêîé îáëàñòÿõ.
Ìàãíèò (ñ ãðå÷. äîñëîâíî êàìåíü èç Ìàãíåññèè; ïî íàçâàíèþ ãîðîäà,
áëèç êîòîðîãî âïåðâûå áûëè íàéäåíû çàëåæè ìàãíèòíîãî æåëåçíÿêà) –
ýòî òåëî, îáëàäàþùåå ìàãíèòíûìè ñâîéñòâàìè. Ñî âðåìåíåì íàó÷èëèñü
èçãîòàâëèâàòü èñêóññòâåííûå ïîñòîÿííûå ìàãíèòû ðàçíîîáðàçíîé ôîð-
ìû è ðàçìåðîâ â çàâèñèìîñòè îò èõ íàçíà÷åíèÿ. Ïîñòîÿííûìè èõ íàçû-
âàþò ïîòîìó, ÷òî îíè íåîãðàíè÷åííî äîëãî ñîõðàíÿþò ñâîè ìàãíèòíûå
ñâîéñòâà â îòëè÷èå îò ýëåêòðîìàãíèòîâ (èõ
áóäåì èçó÷àòü ïîçäíåå), êîòîðûå ìîæíî
âêëþ÷àòü è âûêëþ÷àòü.
 òåõíèêå è â ëàáîðàòîðíîé ïðàêòèêå
÷àñòî èñïîëüçóþò ïîëîñîâûå (ïðÿìûå) è ïîä-
êîâîîáðàçíûå ìàãíèòû (ðèñ. 1).
Îïûò 1. Ïîëîæèì íà ñòîë ïðåäìåòû, èç-
ãîòîâëåííûå èç ðàçíûõ âåùåñòâ. Ïðèáëè-
çèì ê íèì ìàãíèò. Öèðêóëü, ãâîçäè, èãëû,
ñòàëüíàÿ ïëàñòèíêà ïðèòÿãèâàþòñÿ ê ìàã-
íèòó (ðèñ. 2), à ðåçèíêà, ñïè÷êè, àëþìèíèå-
âàÿ ôîëüãà, ïëàñòèêîâûå êîëïà÷êè îò ðó÷åê
îñòàíóòñÿ ëåæàòü íà ñòîëå.
Рис. 2 Рис. 3
Ïðåäìåòû, ñîäåðæàùèå â ñåáå æåëåçî, ñòàëü, íèêåëü, ÷óãóí èëè èõ
ñïëàâû, ïðèòÿãèâàþòñÿ ìàãíèòîì. Ýòè âåùåñòâà îòíîñÿò ê êëàññó ôåð-
ðîìàãíåòèêîâ (ëàò. ferrum – «æåëåçî»). Áóìàãà, ñòåêëî, ïëàñòìàññà,
ìåäü ìàãíèòîì íå ïðèòÿãèâàþòñÿ.
Ìàãíèòû ìîãóò ïðèòÿãèâàòü ïðåäìåòû ÷åðåç ëèñò êàðòîíà èëè ñòåêëî (ðèñ. 3).
Рис. 1

6. ÃËÀÂÀ 1
6
Рис. 4
Îïûò 2. Íà ñòîëå ëåæàò ãâîçäè è ñêðåïêè. Ïîäíåñåì ê íèì ìàãíèòû.
Êàê âèäèì, áîëüøå âñåãî ãâîçäè è ñêðåïêè ïðèòÿãèâàþòñÿ ê êîíöàì ìàã-
íèòîâ (ðèñ. 4).
Ìåñòà ìàãíèòà, ãäå ìàãíèòíîå äåéñòâèå îêàçûâàåòñÿ ñèëüíåå, íàçûâà-
þò ïîëþñàìè ìàãíèòà.
×åì äàëüøå îò ïîëþñîâ ðàñïîëîæåí ó÷àñòîê ìàãíèòà, òåì ñëàáåå åãî
ìàãíèòíîå äåéñòâèå, òåì ìåíüøå ãâîçäåé è ñêðåïîê ê íåìó ïðèòÿãèâàåòñÿ,
à â ñðåäíåé ÷àñòè èõ ñîâñåì íåò.
Ó÷àñòîê ìàãíèòà, ãäå íå ïðîÿâëÿåòñÿ åãî ìàãíèòíîå äåéñòâèå, íàçûâà-
þò ñðåäíåé ëèíèåé ìàãíèòà.
Îïûò 3. Ïîäâåñèì íà íèòè ìàãíèò òàê, ÷òîáû îí áûë â ãîðèçîíòàëüíîì
ïîëîæåíèè è ìîã ñâîáîäíî âðàùàòüñÿ. Åñëè ðÿäîì íåò ïðåäìåòîâ, èçãî-
òîâëåííûõ èç ôåððîìàãíåòèêîâ, ñèëüíî âçàèìîäåéñòâóþùèõ ñ ìàãíèòàìè,
òî ìàãíèò áóäåò âñåãäà çàíèìàòü îäíî è òî æå ïîëîæåíèå â íàïðàâëåíèè
ñåâåð-þã (ðèñ. 5). Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî Çåìëÿ èìååò äâà ìàãíèòíûõ ïî-
ëþñà. Íà ýòîì îñíîâàíî äåéñòâèå êîìïàñà.
Ïîëþñ ìàãíèòà, íàïðàâëåííûé íà ñåâåð, íàçûâàþò ñåâåðíûì (N, îòNN
àíãë. North), íàïðàâëåííûé íà þã, – þæíûì (S, îò àíãë. South).
×àùå âñåãî äåìîíñòðàöèîííûå è ëàáîðàòîðíûå
ìàãíèòû, à òàêæå ìàãíèòíûå ñòðåëêè îêðàøèâà-
þò â äâà öâåòà: íàïðàâëåííûé â ñòîðîíó ñåâåðíîãî
ïîëþñà (N) – ñèíèé, â ñòîðîíó þæíîãî (S) – êðàñ-
íûé. Ãðàíèöà îêðàøèâàíèÿ ñîâïàäàåò ñî ñðåäíåé
ëèíèåé. Ìîæåò ëè ìàãíèò èìåòü îäèí ïîëþñ?
Îïûò 4. Ðàçðåæåì ìàãíèò íà äâå ÷àñòè, ðàç-
äåëÿÿ þæíûé ïîëþñ è ñåâåðíûé. Â ðåçóëüòàòå
ïîëó÷èëè äâà ìàãíèòà, îïÿòü ñ äâóìÿ ïîëþñàìè
(ðèñ. 6). Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî êàæäûé ìàãíèò
ñîñòîèò èç áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ìàëåíüêèõ ìàã-
íèòîâ, âñåãäà èìåþùèõ äâà ïîëþñà (ðèñ. 7).Рис. 5

7. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
7
Рис. 6 Рис. 7
Ëþáîé ìàãíèò îáÿçàòåëüíî èìååò äâà ïîëþñà: ñåâåðíûé è þæíûé.
 òåõíèêå èñïîëüçóþò ñëîæíûå ìàãíèòû, èìåþùèå ÷åòíîå ÷èñëî ÷åðå-
äóþùèõñÿ ïîëþñîâ (N–NN S–N– –NN S). Íàïðèìåð, ìàãíèò âåëîñèïåäíîãî ãåíåðà-
òîðà èìååò 8 ïîëþñîâ (4 ñåâåðíûõ è 4 þæíûõ, ðèñ. 8).
Îðèåíòèðîâàíèå êóñêîâ ïðèðîäíûõ ìàãíèòîâ
è ïîñòîÿííûõ èñêóññòâåííûõ ìàãíèòîâ â íàïðàâ-
ëåíèè ñ ñåâåðà íà þã ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî
Çåìëÿ îáëàäàåò ìàãíèòíûìè ñâîéñòâàìè. Îá ýòîì
óçíàëè èç äàííûõ, ñîáðàííûõ â òå÷åíèå ìíîãèõ âå-
êîâ, íà ïðîòÿæåíèè êîòîðûõ ìîðåïëàâàòåëè è ïó-
òåøåñòâåííèêè èçó÷àëè ìàãíèòíûå ñâîéñòâà Çåìëè
â ðàçíûõ ãåîãðàôè÷åñêèõ ïóíêòàõ. Ïóòåøåñòâóÿ,
ëþäè ïîñòåïåííî ñîáðàëè îáøèðíûå ñâåäåíèÿ î íà-
ïðàâëåíèè ñòðåëêè êîìïàñà â ðàçíûõ ìåñòàõ çåì-
íîé ñóøè è Ìèðîâîãî îêåàíà.
Îïûò 5. Ïîäíåñåì ê ïîëþñàì ìàãíèòà ìàãíèòíóþ
ñòðåëêó. Ñåâåðíûé ïîëþñ ñòðåëêè îòòàëêèâàåòñÿ îò
ñåâåðíîãî ïîëþñà ìàãíèòà è ïðèòÿãèâàåòñÿ ê þæíî-
ìó. Þæíûé ïîëþñ ñòðåëêè îòòàëêèâàåòñÿ îò þæíî-
ãî ïîëþñà è ïðèòÿãèâàåòñÿ ê ñåâåðíîìó (ðèñ. 9).
Рис. 9 Рис. 10
Îïûò 6. Ïîäíåñåì ìàãíèòû äðóã ê äðóãó ñåâåðíûìè, à ïîòîì þæíûìè
ïîëþñàìè. Ìàãíèòû âçàèìîäåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé, ïðè ýòîì èõ ðàçíî-
èìåííûå ïîëþñà ïðèòÿãèâàþòñÿ, à îäíîèìåííûå – îòòàëêèâàþòñÿ.
Ïîëîæèì íà êàðàíäàøè ìàãíèò (ðèñ. 10). Ê ìàãíèòó ïðèáëèçèì þæ-
íûé (ñåâåðíûé) ïîëþñ âòîðîãî ìàãíèòà. Ìû âèäèì, ÷òî è òåïåðü ìàãíèòû
âçàèìîäåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé – ïðèòÿãèâàþòñÿ èëè îòòàëêèâàþòñÿ.
Рис. 8

8. ÃËÀÂÀ 1
8
Ðàçíîèìåííûå ìàãíèòíûå ïîëþñà äâóõ ìàãíèòîâ ïðèòÿãèâàþòñÿ, à îä-
íîèìåííûå – îòòàëêèâàþòñÿ.
Ìàãíèòû âçàèìîäåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé ïîòîìó, ÷òî âîêðóã ëþáîãî
ìàãíèòà ñóùåñòâóåò ìàãíèòíîå ïîëå. Ñ îäíîé ñòîðîíû, ìàãíèòíîå ïîëå
îäíîãî ìàãíèòà äåéñòâóåò íà âòîðîé ìàãíèò; ñ äðóãîé – ìàãíèòíîå ïîëå
âòîðîãî ìàãíèòà äåéñòâóåò íà ïåðâûé.
Ñóùåñòâîâàíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ âîêðóã ìàãíèòà ìîæíî îáíàðóæèòü
ðàçíûìè ñïîñîáàìè. Îäèí èç íèõ çàêëþ÷àåòñÿ â èñïîëüçîâàíèè ìåëêèõ
æåëåçíûõ îïèëîê (ìåòîä ñïåêòðîâ).
а б
Рис. 11
Îïûò 7. Ïîäêîâîîáðàçíûé ìàãíèò íàêðîåì êóñêîì ñòåêëà èëè êàðòîíà.
Íà ñòåêëî íàñûïåì òîíêèé ñëîé æåëåçíûõ îïèëîê è ëåãîíüêî ïîñòó÷èì ïî
ñòåêëó. Ïîä äåéñòâèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ ìàãíèòà æåëåçíûå îïèëêè ðàçìåùà-
þòñÿ ðÿäîì ñ ìàãíèòîì íå áåñïîðÿäî÷íî, à â âèäå çàìêíóòûõ ëèíèé, êîòîðûå
íàçûâàþò ëèíèÿìè ìàãíèòíîãî ïîëÿ, èëè ìàãíèòíûìè ëèíèÿìè (ðèñ. 11, à).à
Ëèíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ – ýòî âîîáðàæàåìûå çàìêíóòûå ëèíèè, êîòî-
ðûå âûõîäÿò èç ñåâåðíîãî ïîëþñà ìàãíèòà è âõîäÿò â þæíûé, çàìû-
êàÿñü âíóòðè ìàãíèòà (ðèñ. 11, á).
а б
Рис. 12
Íàïðàâëåíèå, ïîêàçûâàþùåå ñåâåðíûé ïîëþñ ìàãíèòíîé ñòðåëêè â êà-
æäîé òî÷êå ïîëÿ, ïðèíÿòî çà íàïðàâëåíèå ìàãíèòíîé ëèíèè â ýòîé òî÷êå,
ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà èìååò åäèíñòâåííîå îïðåäåëåííîå íàïðàâëåíèå – ìàã-
íèòíûå ëèíèè íå ïåðåñåêàþòñÿ. Ðèñóíîê 12 äàåò ïðåäñòàâëåíèå î ìàãíèò-
íîì ïîëå ðàçíûõ ìàãíèòîâ. Íà ðèñóíêå 12, à èçîáðàæåíî ðàñïðåäåëåíèå
æåëåçíûõ îïèëîê â ìàãíèòíîì ïîëå äâóõ ìàãíèòîâ, íàïðàâëåííûõ äðóã ê
äðóãó îäíîèìåííûìè ïîëþñàìè, à íà ðèñóíêå 12, á – äâóõ ìàãíèòîâ, íà-á
ïðàâëåííûõ äðóã ê äðóãó ðàçíîèìåííûìè ïîëþñàìè.
Åùå â 1269 ã. ôðàíöóç Ïüåð Ïåðåãðèí íàïèñàë òðàêòàò «Ïîñëàíèå î
ìàãíèòå». Â íåì áûëè îïèñàíû ïî÷òè âñå èçâåñòíûå íà òî âðåìÿ ñâîéñòâà

9. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
9
ìàãíèòîâ. Ó÷åíûé óñòàíîâèë, ÷òî åñëè ñòàëüíóþ ñïèöó ïîòåðåòü ïðèðîä-
íûì ìàãíèòîì, òî îíà ñòàíåò ìàãíèòîì, èëè, êàê ãîâîðÿò, íàìàãíèòèòñÿ.
Òàêèå òåëà òàêæå íàçûâàþò ìàãíèòàìè.
Êàæäûé èç âàñ ìîæåò ñäåëàòü ìàãíèò ó ñåáÿ äîìà. Äëÿ ýòîãî íåîáõîäè-
ìî ìàãíèòîì ïðîâåñòè íåñêîëüêî ðàç âäîëü æåëåçíîãî ñòåðæíÿ (ðèñ. 13, à).
Ñòåðæåíü îêàæåòñÿ íàìàãíè÷åííûì. Òàê æå ìîæíî íàìàãíèòèòü îòâåðò-
êó, ïîëîæèâ åå íà ïîëîñîâîé ìàãíèò (ðèñ. 13, á). Îíà íàìàãíèòèòñÿ è áó-
äåò ïðèòÿãèâàòü æåëåçíûå ïðåäìåòû (ðèñ. 13, â).
а б в
Рис. 13
Æåëåçíûå èëè ñòàëüíûå òåëà òàêæå ñòàíîâÿòñÿ ìàãíèòàìè, åñëè èõ
ïîìåñòèòü â êàòóøêó èçîëèðîâàííîãî ïðîâîäà, ïî êîòîðîìó ïðîõîäèò
ýëåêòðè÷åñêèé òîê. ×òî ïðè ýòîì ïðîèñõîäèò, ðàññìîòðèì ïîçäíåå.
 1595 ã. àíãëèéñêèé ôèçèê Óèëüÿì Ãèëüáåðò èçãîòîâèë èç ïðèðîäíîãî
ìàãíèòà (ìàãíåòèòà, ðèñ. 14) øàð è ïðèøåë ê âûâîäó, ÷òî ó íåãî åñòü äâà
ïîëþñà, à ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà âáëèçè øàðà óñòàíàâëèâàåòñÿ â íàïðàâëåíèè ñ
ñåâåðà íà þã. Òîãäà ó÷åíûé ïðåäïîëîæèë, ÷òî Çåìëÿ ÿâëÿåòñÿ áîëüøèì ìàã-
íèòîì (ðèñ. 15). Ïîñëåäóþùèå èññëåäîâàíèÿ ïîäòâåðäèëè ýòî ïðåäïîëîæåíèå.
Рис. 14 Рис. 15
Âîêðóã Çåìëè ñóùåñòâóåò ìàãíèòíîå ïîëå, êîòîðîå óñëîâíî èçîáðàæà-
þò ìàãíèòíûìè ëèíèÿìè.  êàæäîé òî÷êå îäíîðîäíîãî ìàãíèòíîãî
ïîëÿ ìàãíèòíûå ñòðåëêè óñòàíàâëèâàþòñÿ âäîëü ìàãíèòíûõ ëèíèé, à
â íåîäíîðîäíîì – ïî êàñàòåëüíûì ê íèì.
Íà ýòîì ÿâëåíèè îñíîâàíî èñïîëüçîâàíèå êîìïàñà. Êàæäûé êîìïàñ ñî-
ñòîèò èç ìàãíèòíîé ñòðåëêè, ñâîáîäíî âðàùàþùåéñÿ íà îñè (ðèñ. 16), è
øêàëû ñ íàíåñåííûìè äåëåíèÿìè è ñòîðîíàìè ñâåòà. Ñòðåëêà êîìïàñà
îêðàøåíà â ñèíå-êðàñíûé öâåò èëè íà íåé ìîæåò áûòü íàíåñåíà ìåòêà (ñè-
íèé êîíåö è ìåòêà óêàçûâàþò ñåâåðíîå íàïðàâëåíèå).

10. ÃËÀÂÀ 1
10
Рис. 16 Рис. 17 Рис. 18
Ïîëüçîâàòüñÿ êîìïàñîì ïåðâûìè íà÷àëè êèòàéöû áîëåå 4 òûñ. ëåò
òîìó íàçàä. Íà ðèñóíêå 17 âû âèäèòå òàêîå óñòðîéñòâî, à íà ðèñóíêå 18 –
ñîâðåìåííûé êîìïàñ, åãî èñïîëüçóþò ìîðÿêè íà êîðàáëÿõ.
Íà ðèñóíêå 15 ñõåìàòè÷åñêè èçîáðàæåíû ìàãíèòíûå ëèíèè ïîëÿ Çåì-
ëè. Êàê âèäíî èç ðèñóíêà, âîçëå Ñåâåðíîãî ãåîãðàôè÷åñêîãî ïîëþñà ðàç-
ìåùàåòñÿ Þæíûé ìàãíèòíûé ïîëþñ, â êîòîðîì ëèíèè ñõîäÿòñÿ, à âîçëå
Þæíîãî ãåîãðàôè÷åñêîãî ïîëþñà – Ñåâåðíûé ìàãíèòíûé ïîëþñ, èç êî-
òîðîãî ëèíèè ðàñõîäÿòñÿ. Ñîãëàñíî èññëåäîâàíèÿì íàìàãíè÷åííîñòè ãîð-
íûõ ïîðîä ìàãíèòíûå ïîëþñà, êàê è ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè, ñ òå÷åíèåì
âðåìåíè ïåðåìåùàþòñÿ, ïðè÷åì ýòî ïåðåìåùåíèå î÷åíü ñëîæíîå.
Ìàãíèòíûå ïîëþñà Çåìëè íå ñîâïàäàþò ñ åå ãåîãðàôè÷åñêèìè ïîëþñàìè.
 ñâÿçè ñ ýòèì íàïðàâëåíèå ìàãíèòíîé ñòðåëêè íå ñîâïàäàåò ñ íàïðàâ-
ëåíèåì ãåîãðàôè÷åñêîãî ìåðèäèàíà. Ïîýòîìó ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà êîìïàñà
ëèøü ïðèáëèçèòåëüíî ïîêàçûâàåò íàïðàâëåíèå íà ñåâåð.
Êîãäà àêòèâíîñòü Ñîëíöà ïîâûøàåòñÿ, òî ñ åãî ïîâåðõíîñòè â êîñìîñ âû-
áðàñûâàþòñÿ ïîòîêè çàðÿæåííûõ ÷àñòèö. Ìàãíèòíîå ïîëå, îáðàçóþùåå ýòè
ïîäâèæíûå ÷àñòèöû, ìåíÿåò ìàãíèòíîå ïîëå Çåìëè è âûçûâàåò ìàãíèòíóþ
áóðþ. Êàê ñëåäñòâèå íàðóøàåòñÿ ðàäèîñâÿçü, ó ëþäåé ìîæåò óõóäøàòüñÿ
ñàìî÷óâñòâèå, íà ñåâåðå íàáëþäàþòñÿ ïîëÿðíûå ñèÿíèÿ è ò. ï.
Çåìíîé ìàãíåòèçì åùå ïîëíîñòüþ íå èçó÷åí, ïîýòîìó èññëåäîâàíèþ ìàãíèò-
íîãî ïîëÿ Çåìëè óäåëÿåòñÿ áîëüøîå âíèìàíèå âî âðåìÿ ïîëåòîâ èñêóññòâåí-
íûõ ñïóòíèêîâ è êîñìè÷åñêèõ êîðàáëåé. Óñòàíîâëåíî, ÷òî çåìíîå ìàãíèòíîå
ïîëå íàäåæíî çàùèùàåò ïîâåðõíîñòü Çåìëè îò êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ, äåé-
ñòâèå êîòîðîãî íà æèâûå îðãàíèçìû ÷àñòî ÿâëÿåòñÿ ðàçðóøèòåëüíûì.
ВОПРОСЫ К ИЗУЧЕННОМУ
1. Какие тела называют постоянными магнитами?
2. Что такое магнитные полюса магнита?
3. Назовите известные вам вещества, которые притягиваются магнитом.
4. Как взаимодействуют между собой полюса магнита?
5. Что существует вокруг магнитов? В чем это проявляется?
6. Объясните, что такое магнитные линии постоянного магнита.
7. Расскажите, как можно изготовить магнит.
8. Возьмите магнит, у которого неизвестно, где северный и южный полюса. Как
определить эти полюса, если у вас есть магнит с известными полюсами?

11. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
11
9. По вашему мнению, притягиваются ли железные предметы к середине магнита?
10. Чем объяснить, что магнитная стрелка устанавливается в данном месте
Земли в определенном направлении?
11. Где размещены магнитные полюса Земли?
12. Как проверить, что Южный магнитный полюс Земли находится на севере,
а Северный магнитный полюс – на юге?
13. Объясните, почему на Луне невозможно ориентироваться с помощью компаса.
14. Чем объяснить появление магнитных бурь в атмосфере Земли?
15. Для чего предназначен компас?
§ 2. ОПЫТ ЭРСТЕДА. ИНДУКЦИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Äîëãîå âðåìÿ ýëåêòðè÷åñêèå è ìàãíèòíûå
ÿâëåíèÿ ðàññìàòðèâàëè êàê íåçàâèñèìûå.
Âïåðâûå ñâÿçü ìåæäó íèìè óñòàíîâèë äàòñêèé
ôèçèê Õàíñ Êðèñòèàí Ýðñòåä. Â 1820 ã. â õîäå
îïûòà îí çàìåòèë, ÷òî ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà,
ðàçìåùåííàÿ ëèáî íàä, ëèáî ïîä ïðîâîäíèêîì
(ðèñ. 19, à), ïðè çàìûêàíèè öåïè ïîâîðà÷èâà-
åòñÿ è ðàçìåùàåòñÿ ïî÷òè ïåðïåíäèêóëÿðíî ê
ïðîâîäíèêó (ðèñ. 19, á).
Åñëè ýëåêòðè÷åñêóþ öåïü ðàçîìêíóòü,
òî ñòðåëêà ïðèíèìàåò ïðåæíåå ïîëîæåíèå.
Ýòîò îïûò ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî ýëåê-
òðè÷åñêèé òîê êàêèì-òî îáðàçîì äåéñòâóåò
íà ìàãíèòíóþ ñòðåëêó. Ñëåäîâàòåëüíî, ìåæ-
äó ýëåêòðè÷åñêèìè è ìàãíèòíûìè ÿâëåíèÿ-
ìè ñóùåñòâóåò îïðåäåëåííàÿ ñâÿçü.
 îïûòå Ýðñòåäà âïåðâûå áûëî âûÿâëåíî
ìàãíèòíîå ïîëå òîêà. Äåéñòâèòåëüíî, åñëè
ïðîâîäíèê ñ ýëåêòðè÷åñêèì òîêîì äåéñòâóåò
íà ìàãíèòíóþ ñòðåëêó, òî, âåðîÿòíåå âñåãî,
âîêðóã ýòîãî ïðîâîäíèêà ñóùåñòâóåò ìàãíèòíîå ïîëå.
Âîêðóã ëþáîãî ïðîâîäíèêà ñ òîêîì ñóùåñòâóåò ìàãíèòíîå ïîëå.
Ïîñêîëüêó ýëåêòðè÷åñêèé òîê – ýòî íàïðàâëåííîå äâèæåíèå ýëåêòðè÷åñêè
çàðÿæåííûõ ÷àñòèö, òî ïðèõîäèì ê âûâîäó, ÷òî âîêðóã ëþáîé äâèæóùåéñÿ
çàðÿæåííîé ÷àñòèöû ñóùåñòâóþò îäíîâðåìåííî ìàãíèòíîå ïîëå è ýëåêòðè-
÷åñêîå ïîëå. À âîêðóã íåïîäâèæíûõ çàðÿäîâ – òîëüêî ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå.
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ òîêà âîñïîëüçóåìñÿ ìåòîäîì ñïåê-
òðîâ, êîòîðûì ìû âûÿâëÿëè ìàãíèòíîå ïîëå ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ.
Îïûò 1. ×åðåç îòâåðñòèå â ãîðèçîíòàëüíî ðàçìåùåííîì ëèñòå êàðòî-
íà ïðîïóñòèì âåðòèêàëüíûé ïðîâîäíèê ñ òîêîì (ðèñ. 20). Êàðòîí ïîñû-
ïàåì ìåòàëëè÷åñêèìè îïèëêàìè è çàìûêàåì öåïü.  ðåçóëüòàòå âèäèì,
÷òî îïèëêè îáðàçîâàëè âîêðóã ïðîâîäíèêà êîíöåíòðè÷åñêèå îêðóæíîñòè.
Åñëè îïèëêè çàìåíèòü ìàãíèòíûìè ñòðåëêàìè, òî îíè ðàçìåùàþòñÿ òàê,
êàê ïîêàçàíî íà ðèñóíêå 20, à.
а
б
Рис. 19

12. ÃËÀÂ
12
а б в
Рис. 20
Çäåñü èçîáðàæåí âèä ñâåðõó íà êàðòîí ñ öåïî÷êàìè îïèëîê. Êðóæîê â
öåíòðå – ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ïðîâîäíèêà ñ òîêîì.  íåì êðåñòèêîì îáî-
çíà÷åí òîê â íàïðàâëåíèè çà êàðòîí (êàê õâîñòîâîå îïåðåíèå ëåòÿùåé îò
íàñ ñòðåëû). Òî÷êîé â êðóæêå îáîçíà÷åí òîê â íàïðàâëåíèè èç-çà êàðòîíà
(êàê íàêîíå÷íèê ëåòÿùåé íà íàñ ñòðåëû).
Èç îïûòà ñëåäóåò, ÷òî ñâîéñòâà ìàãíèòíîãî ïîëÿ òîêà òàêèå æå, êàê ó ìàã-
íèòíîãî ïîëÿ ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà. Ïîýòîìó ìîæíî ïîâòîðèòü âûâîäû î ãðà-
ôè÷åñêîì èçîáðàæåíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ïðè ýòîì íåîáõîäèìî ïîìíèòü, ÷òî
åãî èñòî÷íèêîì ìîãóò áûòü è ïîñòîÿííûé ìàãíèò, è ýëåêòðè÷åñêèé òîê.
Âîîáðàæàåìûå ëèíèè, âäîëü êîòîðûõ â ìàãíèòíîì ïîëå ðàçìåùàþò-
ñÿ ïðîäîëüíûå îñè ìàëåíüêèõ ìàãíèòíûõ ñòðåëîê, íàçûâàþò ëèíèÿìè
ìàãíèòíîãî ïîëÿ (ìàãíèòíûìè ñèëîâûìè ëèíèÿìè).
Íàïðàâëåíèå, êîòîðîå ïîêàçûâàåò ñåâåðíûé ïîëþñ ìàãíèòíîé ñòðåëêè
â êàæäîé òî÷êå ïîëÿ, ïðèíÿòî çà íàïðàâëåíèå ëèíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ.
 ìàãíèòíîì ïîëå æåëåçíûå èëè ñòàëüíûå îïèëêè ïîêàçûâàþò ôîðìó
ìàãíèòíûõ ëèíèé ýòîãî ïîëÿ.
Ëèíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ òîêà – ýòî çàìêíóòûå ëèíèè, îêðóæàþùèå
ïðîâîäíèê ñ òîêîì.
Âûïîëíèì ïðåäûäóùèé îïûò, èçìåíèâ òîê â ïðîâîäíèêå íà ïðîòèâî-
ïîëîæíîå íàïðàâëåíèå. Îêàçûâàåòñÿ, ÷òî âñå ìàãíèòíûå ñòðåëêè ïîâîðà-
÷èâàþòñÿ íà 180 (ðèñ. 20, á). Íàïðàâëåíèå ëèíèé ìàãíèòíîãî ïîëÿ òîêà
ñâÿçàíî ñ íàïðàâëåíèåì òîêà â ïðîâîäíèêå, íà ïðàêòèêå åãî ìîæíî óñòà-
íîâèòü ïî ïðàâèëó áóðàâ÷èêà (ðèñ. 20, â).
Åñëè íàïðàâëåíèå ïîñòóïàòåëüíîãî äâèæåíèÿ áóðàâ÷èêà ñîâïàäàåò ñ
íàïðàâëåíèåì òîêà, òî íàïðàâëåíèå âðàùåíèÿ ðó÷êè áóðàâ÷èêà ñîâïà-
äàåò ñ íàïðàâëåíèåì ìàãíèòíûõ ñèëîâûõ ëèíèé.
Îïûò 2. Äëèííûé ïðÿìîé èçîëèðîâàííûé ïðîâîä íàìîòàåì íà äåðåâÿí-
íóþ èëè ïëàñòìàññîâóþ êàòóøêó. Ïðèñîåäèíèì åå ê èñòî÷íèêó òîêà.
 êàòóøêå áóäåò ïðîõîäèòü ýëåêòðè÷åñêèé òîê, à ê åå êîíöàì ïðèòÿãèâà-
þòñÿ æåëåçíûå ïðåäìåòû, íàïðèìåð âèíò (ðèñ. 21).

13. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
13
а б
Рис. 21 Рис. 22
Îïûò 3. Ïîäâåñèì êàòóøêó ñ òîêîì íà äëèííûõ òîíêèõ è ãèáêèõ ïðîâîä-
íèêàõ. Åñëè ðÿäîì íåò ìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ èëè äðóãèõ ìàãíèòíûõ ïîëåé,
òî êàòóøêà ðàçìåùàåòñÿ â ïðîñòðàíñòâå òàê æå, êàê ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà êîì-
ïàñà: îäíà ñòîðîíà êàòóøêè ïîâîðà÷èâàåòñÿ íà ñåâåð, äðóãàÿ – íà þã (ðèñ. 22).
Êàòóøêà ñ òîêîì èìååò äâà ìàãíèòíûõ ïîëþñà: ñåâåðíûé N è þæíûé S.
Îïûò 4. Íà ïëàñòèíêó èç îðãñòåêëà (ðèñ. 23, à) êëàäåì æåëåçíûå îïèëêè,
ïî êàòóøêå ïðîïóñêàåì ýëåêòðè÷åñêèé òîê. Îïèëêè îðèåíòèðóþòñÿ â îïðå-
äåëåííîì ïîðÿäêå. Ëèíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ êàòóøêè ñ òîêîì òàêæå ÿâëÿ-
þòñÿ çàìêíóòûìè êðèâûìè. Ñ÷èòàþò, ÷òî âíå êàòóøêè îíè íàïðàâëåíû îò
ñåâåðíîãî ïîëþñà êàòóøêè ê þæíîìó (ðèñ. 23, á). Ìàãíèòíîå ïîëå êàòóøêè
ñ òîêîì ïîäîáíî ìàãíèòíîìó ïîëþ ïîëîñîâîãî ìàãíèòà (ðèñ. 23, â).
Íà ðèñóíêå 22, á ïîêàçàíî, êàê îòòàëêèâàþòñÿ ïîñòîÿííûé ìàãíèò è
êàòóøêà ñ òîêîì, ïîñêîëüêó îíè ðàçìåùåíû îäíîèìåííûìè ïîëþñàìè
äðóã ê äðóãó.
а б в
Рис. 23
Âûÿñíèì òåïåðü, îò ÷åãî çàâèñèò ñèëà, ñ êîòîðîé ìàãíèòíîå ïîëå äåé-
ñòâóåò íà ïðîâîäíèê ñ òîêîì.
Îïûò 5. Ïðèêðåïèì êàòóøêó 1 (ðèñ. 24) ê ÷óâñòâèòåëüíîìó äèíàìîìåò-
ðó 3, ðàçìåñòèâ åå âíóòðè íåïîäâèæíîé êàòóøêè 2 ñ ñèëüíûì ïîñòîÿí-
íûì ìàãíèòíûì ïîëåì. Ïðîïóñòèì ïî îáåèì êàòóøêàì òîêè îäèíàêîâîãî
íàïðàâëåíèÿ. Êàòóøêà 1 áóäåò âòÿãèâàòüñÿ âíóòðü êàòóøêè 2, ïðóæèíà
äèíàìîìåòðà áóäåò ðàñòÿãèâàòüñÿ, èçìåðÿÿ ñèëó âçàèìîäåéñòâèÿ òîêîâ.
Áóäåì ïðîïóñêàòü ÷åðåç êàòóøêó 1 òîêè І, 2ІІ І, 3ІІ І ... . Òîãäà ñèëà, ñ êî-
òîðîé äåéñòâóåò íà íåå ìàãíèòíîå ïîëå êàòóøêè 2, ðàâíà ñîîòâåòñòâåííî
F, 2FF F, 3FF F ... . Ñëåäîâàòåëüíî, ñèëà, ñ êîòîðîé ìàãíèòíîå ïîëå äåéñòâóåò íà
ïðîâîäíèê ñ òîêîì, ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíà ñèëå òîêà â ïðîâîäíèêå: F  І.ІІ

14. ÃËÀÂÀ 1
14
Èçìåíÿÿ äëèíó ïðîâîäíèêà, íàìî-
òàííîãî íà êàòóøêó 1, àíàëîãè÷íî
ìîæíî óáåäèòüñÿ, ÷òî F  l, ãäå l –
äëèíà ïðîâîäíèêà, ðàçìåùåííîãî â
ìàãíèòíîì ïîëå.
Êðîìå òîãî, ñèëà, ñ êîòîðîé ìàã-
íèòíîå ïîëå äåéñòâóåò íà ïðîâîäíèê
ñ òîêîì, çàâèñèò îò ñâîéñòâ ñàìîãî
ïîëÿ. Ýòà çàâèñèìîñòü õàðàêòåðè-
çóåòñÿ âåëè÷èíîé, ïîëó÷èâøåé íà-
çâàíèå èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ
(îáîçíà÷àþò áóêâîé Â). ×åì áîëüøå
èíäóêöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, òåì ñ
áîëüøåé ñèëîé îíî äåéñòâóåò íà ïåðïåíäèêóëÿðíûé ïðîâîäíèê ñ òîêîì:
F  Â. Îáúåäèíÿÿ ðåçóëüòàòû îïûòîâ, ïîëó÷àåì:
F  BIl.
Èç ýòîãî ñîîòíîøåíèÿ îïðåäåëÿåì èíäóêöèþ ìàãíèòíîãî ïîëÿ: . Òà-
êèì îáðàçîì, èíäóêöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñèëîé, ñ êîòîðîé ìàã-
íèòíîå ïîëå äåéñòâóåò íà ïðîâîäíèê äëèíîé 1 ì, ïî êîòîðîìó ïðîõîäèò òîê 1 À.
Òîãäà åäèíèöåé èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ÑÈ ÿâëÿåòñÿ:
1 Í/1 À · 1 ì  1 Í/À ∙ ì  1 Òë.
Çà åäèíèöó èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ 1 òåñëà (1 Òë) ïðèíèìàåòñÿ èí-
äóêöèÿ òàêîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ, êîòîðîå íà êàæäûé 1 ì äëèíû ïðîâîä-
íèêà ñ òîêîì 1 À äåéñòâóåò ñ ñèëîé 1 Í.
Åäèíèöà èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ íàçâàíà â ÷åñòü ñåðáñêîãî ôèçèêà
è ýëåêòðîòåõíèêà Íèêîëû Òåñëû (1856–1943).
Èíäóêöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ ÿâëÿåòñÿ âåëè÷èíîé âåêòîðíîé: îíà èìååò
íå òîëüêî ÷èñëîâîå çíà÷åíèå, íî è íàïðàâëåíèå. Îïðåäåëåíèå íàïðàâëåíèÿ
èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ îñíîâûâàåòñÿ íà ñëåäóþùåì îïûòíîì ôàêòå.
Êàê èçâåñòíî, ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà â ìàãíèòíîì ïîëå ïîâîðà÷èâàåòñÿ
ïîä äåéñòâèåì íà íåå ñèë. Â ñîñòîÿíèè ïîêîÿ ýòè ñèëû íàïðàâëåíû ïî
îäíîé ïðÿìîé, íî â ïðîòèâîïîëîæíûå ñòîðîíû. Ïîýòîìó çà íàïðàâëåíèå
èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ ïðèíèìàþò íàïðàâëåíèå ñèëû, äåéñòâóþùåé
ñî ñòîðîíû ìàãíèòíîãî ïîëÿ â íàïðàâëåíèè ñåâåðíîãî ïîëþñà ìàãíèò-
íîé ñòðåëêè.
ВОПРОСЫ К ИЗУЧЕННОМУ
1. Какие явления наблюдаются в цепях при протекании электрического тока?
2. Опишите суть опыта Эрстеда.
3. Как вы полагаете, что является единственным источником магнитного поля?
4. Почему для изучения магнитного поля используют железные опилки?
5. Как размещаются опилки в магнитном поле прямого тока?
6. В каком направлении устанавливается катушка с током, подвешенная на
длинных тонких проводниках? В чем ее сходство с магнитной стрелкой?
7. От чего зависит сила, с которой действует магнитное поле на проводник с током?
8. Что такое индукция магнитного поля?
9. Какова единица индукции магнитного поля в СИ?
3
2
1
Рис. 24

15. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
15
§ 3. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ.
ГИПОТЕЗА АМПЕРА
Ïðè÷èíó, ïî÷åìó òåëà èìåþò ìàãíèòíûå ñâîéñòâà, âïåðâûå óñòàíîâèë
ôðàíöóçñêèé ó÷åíûé Àíäðå Ìàðè Àìïåð. Ïîä âïå÷àòëåíèåì îò íàáëþäå-
íèÿ çà ìàãíèòíîé ñòðåëêîé, êîòîðàÿ ïîâîðà÷èâàåòñÿ âáëèçè ïðîâîäíèêà ñ
òîêîì â îïûòàõ Ýðñòåäà, îí ïðåäïîëîæèë, ÷òî ìàãíåòèçì Çåìëè âûçûâàþò
òîêè, ïðîòåêàþùèå âíóòðè çåìíîãî øàðà. Ñëåäîâàòåëüíî, ìàãíèòíûå ñâîé-
ñòâà òåëà ìîæíî îáúÿñíèòü òîêàìè, öèðêóëèðóþùèìè âíóòðè äàííîãî
òåëà. Äàëåå Àìïåð äåëàåò îáîáùåíèå: ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ëþáîãî òåëà
îïðåäåëÿþòñÿ çàìêíóòûìè ýëåêòðè÷åñêèìè òîêàìè âíóòðè íåãî. Ñâèäå-
òåëüñòâîì íàó÷íîé ñìåëîñòè Àìïåðà ñ÷èòàåòñÿ åãî øàã îò âîçìîæíîñòè
îáúÿñíåíèÿ ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ òåë òîêàìè ê êàòåãîðè÷åñêîìó óòâåðæäå-
íèþ, ÷òî ìàãíèòíûå âçàèìîäåéñòâèÿ – ýòî âçàèìîäåéñòâèÿ òîêîâ.
Ñîãëàñíî ãèïîòåçå Àìïåðà, âíóò-
ðè ìîëåêóë è àòîìîâ öèðêóëèðóþò
ýëåìåíòàðíûå ýëåêòðè÷åñêèå òîêè,
êîòîðûå îáðàçóþòñÿ âñëåäñòâèå äâè-
æåíèÿ ýëåêòðîíîâ â àòîìàõ, êàæäûé
àòîì îáëàäàåò ìàãíèòíûìè ñâîéñò-
âàìè. Åñëè àòîìû âíóòðè òåëà îðè-
åíòèðîâàíû õàîòè÷åñêè âñëåäñòâèå
òåïëîâîãî äâèæåíèÿ, òî äåéñòâèÿ
âíóòðèàòîìíûõ òîêîâ âçàèìíî êîìïåíñèðóþòñÿ, è ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ
òåëî íå ïðîÿâëÿåò (ðèñ. 25, à).  íàìàãíè÷åííîì ñîñòîÿíèè ýëåìåíòàðíûå
òîêè â òåëå îðèåíòèðîâàíû òàê, ÷òî èõ äåéñòâèÿ ñóììèðóþòñÿ (ðèñ. 25, á).
Ãèïîòåçà Àìïåðà îáúÿñíÿåò, ïî÷åìó ìàãíèòíàÿ ñòðåëêà è ðàìêà ñ òîêîì
â ìàãíèòíîì ïîëå âåäóò ñåáÿ îäèíàêîâî. Ñòðåëêó (ïîñòîÿííûé ìàãíèò)
ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê áîëüøóþ ñëîæíóþ ñîâîêóïíîñòü íåáîëüøèõ
ðàìîê ñ òîêîì, îðèåíòèðîâàííûõ îäèíàêîâî.
 ôåððîìàãíåòèêàõ (âåùåñòâàõ, â ñîñòàâ êîòîðûõ âõîäÿò Fe, Co, Ni
è äð.) ýëåìåíòàðíûå ìàãíèòèêè-àòîìû îáðàçóþò ó÷àñòêè ñïîíòàííîé
(ïðîèçâîëüíîé) íàìàãíè÷åííîñòè (ñ ëèíåéíûìè ðàçìåðàìè 0,001–0,01 ìì),
êîòîðûå íàçûâàþò äîìåíàìè. Â äîìåíàõ ðàçìåùàåòñÿ ìíîæåñòâî îäèíà-
êîâî îðèåíòèðîâàííûõ àòîìîâ, ïîýòîìó íàìàãíè÷åííîñòü äîìåíà ìàêñè-
ìàëüíà.  íåíàìàãíè÷åííîì ôåððîìàãíåòèêå ñîñåäíèå äîìåíû ðàñïîëî-
æåíû òàêèì îáðàçîì, ÷òî èõ íàìàãíè÷åííîñòè âçàèìíî êîìïåíñèðóþòñÿ
(ðèñ. 26, à). Åñëè îáðàçåö òàêîãî ôåððîìàãíåòèêà ïîìåñòèòü â ìàãíèòíîå
ïîëå ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà èëè âíóòðè êàòóøêè ñ òîêîì, òî ïîä âëèÿíèåì
âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ àòîìû â ðàçíûõ äîìåíàõ ïðåèìóùåñòâåííî
íà÷èíàþò îðèåíòèðîâàòüñÿ òàê, ÷òî íàïðàâëåíèå èõ ìàãíèòíîãî ïîëÿ
ñîâìåùàåòñÿ ñ íàïðàâëåíèåì âíåøíåãî (ðèñ. 26, á). Ïðè ýòîì ìàãíèòíîå
ïîëå âíóòðè îáðàçöà ìîæåò óâåëè÷èòüñÿ òûñÿ÷åêðàòíî (ðèñ. 26, â). Ãîâî-
ðÿò, ÷òî îáðàçåö ñòàë ìàãíèòîì.
Åñëè ïîñòîÿííûé ìàãíèò íàãðåâàòü, òî ïðè îïðåäåëåííîé òåìïåðàòóðå (äëÿ
æåëåçà 769 Ñ) äîìåíû ðàçðóøàþòñÿ è åãî íàìàãíè÷åííîñòü óòðà÷èâàåòñÿ.
а б
Рис. 25

16. ÃËÀÂÀ 1
16
а б в
Рис. 26
Òåìïåðàòóðó, ïðè êîòîðîé ôåððîìàãíåòèê òåðÿåò íàìàãíè÷åííîñòü,
íàçûâàþò òåìïåðàòóðîé, èëè òî÷êîé, Êþðè â ÷åñòü âûäàþùåãîñÿ ôðàí-
öóçñêîãî ôèçèêà Ôðåäåðèêà Æîëèî-Êþðè, îòêðûâøåãî è èññëåäîâàâøåãî
ýòî ÿâëåíèå.
Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà âåùåñòâ øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ. Îäíèì èç èíòå-
ðåñíûõ ïðèìåðîâ èñïîëüçîâàíèÿ äåéñòâèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà âåùåñòâî
ÿâëÿåòñÿ «îìàãíè÷èâàíèå» âîäû. Òàêàÿ âîäà íå ñîçäàåò íàêèïè â ïàðîâûõ
êîòëàõ, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü åå áåç äîïîëíèòåëüíîé õèìè÷åñêîé
îáðàáîòêè. Áåòîí, çàìåøàííûé íà òàêîé âîäå, êðåï÷å. ßâëåíèå óñèëåíèÿ
ìàãíèòíîãî ïîëÿ ìàãíèòíûìè âåùåñòâàìè (ôåððîìàãíåòèêàìè) ïðèìåíÿ-
åòñÿ â ðàçëè÷íûõ ýëåêòðîòåõíè÷åñêèõ óñòðîéñòâàõ: ýëåêòðîìàãíèòíûõ
êðàíàõ, ðåëå, ýëåêòðîäâèãàòåëÿõ, òðàíñôîðìàòîðàõ. Äëÿ ýòîãî èñïîëüçó-
þò ñïåöèàëüíûå ñîðòà ýëåêòðîòåõíè÷åñêîé ñòàëè.
Òðóäíî ïðåäñòàâèòü ñåáå ñîâðåìåííóþ ýëåêòðîíèêó áåç ýëåìåíòîâ, èçãî-
òîâëåííûõ èç èñêóññòâåííûõ ôåððîìàãíåòèêîâ – ôåððèòîâ. Èç íèõ èçãîòàâ-
ëèâàþò àíòåííû, ñåðäå÷íèêè êîëåáàòåëüíûõ êîíòóðîâ è òðàíñôîðìàòîðîâ.
Ðàñïðîñòðàíåíû ôåððèòîâûå ïîñòîÿííûå ìàãíèòû.
Áåç ìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ òðóäíî ïðåäñòàâèòü ìåòîäû çàïèñè èíôîð-
ìàöèè. Òèïè÷íûì ïðèìåðîì óñòðîéñòâà äëÿ çàïèñè íà ìàãíèòíóþ ïëåíêó
áûë ìàãíèòîôîí. Â íåì èñïîëüçîâàëè ñïåöèàëüíóþ ïëåíêó, ïîêðûòóþ
òîíêèì øàðîì ôåððîìàãíèòíîãî ìàòåðèàëà. Ïåðåìåííûé ýëåêòðè÷åñêèé
òîê îò óñèëèòåëÿ ïîäõîäèë ê çàïèñûâàþùåé ãîëîâêå – êàòóøêå ñ ôåð-
ðîìàãíèòíûì ñåðäå÷íèêîì, â êîòîðîì áûëà óçêàÿ ùåëü. Ïðè ïðîõîæäå-
íèè ïåðåìåííîãî òîêà ïî êàòóøêå â ùåëè ãîëîâêè âîçíèêàëî ïåðåìåííîå
ìàãíèòíîå ïîëå, ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ êîòîðîãî òàêæå ìåíÿëàñü. Ñåãîäíÿ
èíôîðìàöèÿ â êîìïüþòåðå ñîõðàíÿåòñÿ íà æåñòêèõ ìàãíèòíûõ äèñêàõ.
Ýòî ìåòàëëè÷åñêèå äèñêè, ñ íàíåñåííûì ñëîåì âåùåñòâà, èìåþùåãî
ìàãíèòíûå ñâîéñòâà.
Ìàãíèòíûå ëåêàðñòâåííûå ïðåïàðàòû ñîäåðæàò ìàãíèòíûé íàïîëíè-
òåëü. Ñîçäàíèå òàêèõ ïðåïàðàòîâ ÿâëÿåòñÿ íîâûì ïåðñïåêòèâíûì íàó÷íûì
íàïðàâëåíèåì ðàçâèòèÿ ñîâðåìåííîé ôàðìàêîëîãèè. Ñðåäè íèõ ìîæíà
âûäåëèòü æèäêîñòè, ìèêðîêàïñóëû, ïëàñòûðè, ìàçè.
Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî íàïðàâëåíèé èñïîëüçîâàíèÿ ìàãíèòíûõ æèä-
êîñòåé â ìåäèöèíå è ôàðìàêîëîãèè: ìàãíèòîóïðàâëÿåìûå ðåíãåíîêîí-
òðàñòíûå êîìïîçèöèè; èñêóññòâåííûå òðîìáû è ìàãíèòíûå æèäêîñòè
äëÿ çàêðûòèÿ âíåøíèõ ñâèùåé ïîëûõ îðãàíîâ; ìàãíèòîóïðàâëÿåìîå

17. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
17
òðàíñïîðòèðîâàíèå ëåêàðñòâåííûõ âåùåñòâ; ìàãíèòíûå æèäêîñòè äëÿ èç-
ãîòîâëåíèÿ èñêóññòâåííûõ îðãàíîâ; îïðåäåëåíèå ñêîðîñòè êðîâîîáðàùåíèÿ
è ìèêðîöèðêóëÿöèè; ìàãíèòîãèäðîäèíàìè÷åñêàÿ ñåïàðàöèÿ ôîðìåííûõ
ýëåìåíòîâ êðîâè, íîðìàëüíûõ è çëîêà÷åñòâåííûõ êëåòîê è äð. Ìàãíèòíûå
ìèêðîêàïñóëû – ýòî ìèêðîêîíòåéíåðû, â êîòîðûå îäíîâðåìåííî ñ ëåêàð-
ñòâåííûì âåùåñòâîì ââîäÿò ÷àñòèöû ìàãíèòíûõ ìàòåðèàëîâ. Èñïîëüçó-
þòñÿ ìàãíèòíûå ìèêðîêîíòåéíåðû, êóäà âìåñòå ñ ëåêàðñòâåííûìè âåùå-
ñòâàìè ââîäÿò ÷àñòèöû ìàãíåòèòà, äëÿ äîñòàâêè ëåêàðñòâåííûõ âåùåñòâ
â ýðèòðîöèòû. Ìàãíèòíûå ïëàñòûðè ïîëó÷àþò ïóòåì ââîäà ìàãíèòíîãî
íàïîëíèòåëÿ â ïëàñòûðíóþ ìàññó, ñîäåðæàùóþ äîïîëíèòåëüíûå è ëåêàð-
ñòâåííûå âåùåñòâà ïðîòèâîâîñïàëèòåëüíîãî è áîëåóòîëÿþùåãî äåéñòâèÿ.
Èñïîëüçîâàíèå ìàãíèòíûõ ïëàñòûðåé ýôôåêòèâíî ïðè ëå÷åíèè ðàçëè÷-
íûõ çàáîëåâàíèé. Ëå÷åáíûå ìàãíèòíûå ìàçè èñïîëüçóþò äëÿ ëå÷åíèÿ â
ãàñòðîýíòåðîëîãèè è îôòàëüìîõèðóðãèè.
ВОПРОСЫ К ИЗУЧЕННОМУ
1. Каково, по вашему мнению, значение гипотезы Ампера для науки?
2. Какие свойства имеют магнитные вещества?
3. Назовите основные отрасли, где используют магнитные вещества.
ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
Ðåøàåì âìåñòå
1. Ìîæíî ëè èçãîòîâèòü ìàãíèò ñ îäíèì ïîëþñîì?
Îòâåò: íåò, ïîñêîëüêó ìàãíèò ìîæåò èìåòü òîëüêî ÷åòíîå ÷èñëî ïîëþ-
ñîâ (2, 4, 6 è ò. ä.).
2. Âñïîìíèòå, êàê âçàèìîäåéñòâóþò ìàãíèòû, è îáúÿñíèòå, ãäå ðàñïî-
ëîæåíû ìàãíèòíûå Ñåâåðíûé è Þæíûé ïîëþñà Çåìëè.
Îòâåò: â Ñåâåðíîì ïîëóøàðèè âñå ìàãíèòíûå ñèëîâûå ëèíèè Çåìëè
ñõîäÿòñÿ â òî÷êå, ðàñïîëîæåííîé íà 7050 ñåâåðíîé øèðîòû è 96 çàïàä-
íîé äîëãîòû. Ýòà òî÷êà è ÿâëÿåòñÿ Þæíûì ìàãíèòíûì ïîëþñîì Çåìëè.
Ñåâåðíûé ìàãíèòíûé ïîëþñ ðàñïîëîæåí â Þæíîì ïîëóøàðèè. Åãî êîîð-
äèíàòû: 7010 þæíîé øèðîòû è 15045 âîñòî÷íîé äîëãîòû.
3. Êàê ñ ïîìîùüþ ìàãíèòíîé ñòðåëêè îïðåäåëèòü, íàìàãíè÷åíà ëè
ñòàëüíàÿ ñïèöà?
Îòâåò: íåîáõîäèìî ïîäíåñòè êîíåö ñïèöû ê ñåðåäèíå ñòðåëêè. Åñëè
ñòðåëêà ïðèòÿãèâàåòñÿ, òî ñïèöà íàìàãíè÷åíà.
Óðîâåíü À
1. Íàçîâèòå è ïðîâåðüòå íà îïûòàõ, êàêèå èç ïåðå÷èñëåííûõ âåùåñòâ
èëè ïðåäìåòîâ ïðèòÿãèâàþòñÿ ìàãíèòîì: à) äðåâåñèíà (êàðàíäàø); á) áó-
ìàãà; â) æåëåçî (ãâîçäü, ñêðåïêà, âèíò); ã) ñòåêëî; ä) àëþìèíèåâûé è ìåä-
íûé ïðîâîäà; å) ñòàëüíîé öèðêóëü.
2. Ê ìàãíèòó, ïîäâåøåííîìó íà íèòè (ðèñ. 27), ïðèáëèæàþò âòîðîé
ìàãíèò. Êàê îíè áóäóò âçàèìîäåéñòâîâàòü?
3. Îáúÿñíèòå ðåçóëüòàòû îïûòîâ, èçîáðàæåííûõ íà ðèñóíêàõ 28–29.

18. ÃËÀÂÀ 1
18
Рис. 27 Рис. 28
4. Ðàññìîòðèòå ðèñóíîê 30. Ñ êàêîé öåëüþ èñïîëüçîâàëè ìàãíèò?
5. Ïî÷åìó ê ìàãíèòó ïðèòÿãèâàþòñÿ íåíàìàãíè÷åííûå æåëåçíûå ãâîçäè?
6. Áóäóò ëè ïðàâèëüíûìè ïîêàçàíèÿ êîìïàñà âíóòðè àâòîáóñà?
7. Ïî÷åìó æåëåçíîäîðîæíûå ðåëüñû, äîëãî ïðîëåæàâøèå íà ñêëàäå,
íàìàãíè÷èâàþòñÿ?
Óðîâåíü Á
8. Ïî÷åìó ïðè íàãðåâàíèè ìàãíèò òåðÿåò ìàãíèòíûå ñâîéñòâà?
9. Äâå èãîëêè ïîäâåñèëè íà íèòè. Êîãäà ê íèì ïðèáëèçèëè ìàãíèò, îíè
íà÷àëè îòòàëêèâàòüñÿ äðóã îò äðóãà (ðèñ. 31). Ïî÷åìó?
10. Æåëåçíûå îïèëêè ïðèòÿíóëèñü ê ïîëþñó ìàãíèòà. Ïî÷åìó èç íèõ
íà ïîëþñå îáðàçóþòñÿ «êèñòî÷êè», â êîòîðûõ îòäåëüíûå îïèëêè îòòàëêè-
âàþòñÿ äðóã îò äðóãà?
11. Íàðèñóéòå, êàê õðàíèòü äâà ïîëîñíûõ ìàãíèòà â êîðîáî÷êå. Ïðî-
ñòàâüòå ïîëþñà.
12. Ïî÷åìó äëÿ ëó÷øåé ñîõðàííîñòè ïîäêîâîîáðàçíûé ìàãíèò çàìû-
êàþò æåëåçíîé ïëàñòèíêîé (ÿêîðåì)?
13. Ïî÷åìó íà ïîâåðõíîñòè íàìàãíè÷åííîé äåòàëè, ïîêðûòîé ìûëüíîé
âîäîé ñ æåëåçíûì ïîðîøêîì, â òåõ ìåñòàõ, ãäå èçâíå èëè âíóòðè ïîÿâëÿ-
þòñÿ òðåùèíû, êîíöåíòðèðóåòñÿ æåëåçíûé ïîðîøîê?
Рис. 29 Рис. 30 Рис. 31
14. Ïî÷åìó êîðïóñ êîìïàñà èçãîòàâëèâàþò èç ìåäè, àëþìèíèÿ, ïëàñò-
ìàññû, à íå èç æåëåçà?
15. Ðàññìîòðèòå êîìïàñ. Èçó÷èòå åãî óñòðîéñòâî. Ïîëîæèòå êîìïàñ íà ñòîë
èëè ïîäñòàâêó ãîðèçîíòàëüíî (ñòðåëêà äîëæíà ñâîáîäíî ïåðåìåùàòüñÿ).
Îòîäâèíüòå îò íåãî ìàãíèòíûå âåùåñòâà (ïðåäìåòû). Ïîâîðà÷èâàÿ êîìïàñ (â ãî-
ðèçîíòàëüíîì ïîëîæåíèè), îïðåäåëèòå ñåâåðíóþ (N), þæíóþ (S), çàïàäíóþ (W)WW
è âîñòî÷íóþ (Å) ñòîðîíû ñâåòà.  êàêîé ñòîðîíå ñâåòà îòíîñèòåëüíî âàñ ðàñïî-
ëîæåí âàø äîì, ãëàâíàÿ óëèöà ñåëà èëè ãîðîäà, ñîñåäíåå ñåëî èëè ãîðîä?

19. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
19
ÝÒÎ ÈÍÒÅÐÅÑÍÎ ÇÍÀÒÜ
В североамериканских прериях растет небольшое растение – сильфиум,
которое называют «живым магнитом». Его широкие листья размещены в одной
плоскости, словно их только что вынули из-под пресса, и всегда ориентированы
ребрами на север-юг, широкой стороной – на запад-восток. Для путешественни-
ков сильфиум служит надежным компасом. В полдень листья растения развер-
нуты ребром к солнцу. Эта необычная особенность защищает растение от
знойных солнечных лучей и избыточного испарения влаги.
В Украине самое распространенное «компасное» растение – латук дикий,
или латук компасный.
Магнитное поле Земли является ориентиром для улиток. Если на пути моллюска
положить магнит, действие которого сильнее воздействия магнитного поля Земли,
то, поворачивая магнит в ту или иную сторону, можно изменять направление движе-
ния улитки. Известно, что даже мухи в определенной степени ощущают магнитное
поле Земли. Немецкий ученый Э. Гюнтер заметил, что в 90 случаях из ста они
садятся на горизонтальную поверхность точно в направлении север-юг или
восток-запад. Такую же особенность он обнаружил у майских жуков и термитов.
§ 4. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПРОВОДНИКА С ТОКОМ.
ЭЛЕКТРОМАГНИТЫ. МАГНИТНАЯ ЛЕВИТАЦИЯ
Îòêðûòèå Ýðñòåäà îçíàìåíîâàëî íà÷àëî ðÿäà èññëåäîâàíèé ïî ýëåêòðî-
ìàãíåòèçìó. Â 1820 ã. Àíäðå-Ìàðè Àìïåð è Ôðàíñóà Àðàãî èññëåäîâàëè
ìàãíèòíîå ïîëå êàòóøêè. Â 1825 ã. áðèòàíñêèé ôèçèê Óèëüÿì Ñòåðäæåí
çàìåòèë, ÷òî ìàãíèòíîå ïîëå êàòóøêè çíà-
÷èòåëüíî óñèëèâàåòñÿ, åñëè â ñåðåäèíó åå
âñòàâèòü ñòàëüíîé ñåðäå÷íèê. Òàê îí èçî-
áðåë ïðîñòåéøèé ýëåêòðîìàãíèò.
 1828 ã. Äæîçåô Ãåíðè èñïîëüçîâàë
ìíîãîñëîéíóþ îáìîòêó èç èçîëèðîâàííîãî
ïðîâîäà è ïîëó÷èë áîëåå ìîùíûé ýëåêòðî-
ìàãíèò.
Ëþáîé ýëåêòðîìàãíèò ñîñòîèò èç (ðèñ. 32):
ñòàëüíîãî ñåðäå÷íèêà 1, êàòóøêè (îáìîòêè) 2
è ÿêîðÿ 3, êîòîðûé ïðèòÿãèâàåòñÿ ê ñåðäå÷-
íèêó. Âûÿñíèì, îò ÷åãî çàâèñèò ñèëà, ñ êîòî-
ðîé ìàãíèòíîå ïîëå êàòóøêè ýëåêòðîìàãíè-
òà äåéñòâóåò íà åãî ÿêîðü.
Îïûò 1. Çàìêíåì öåïü èç ýëåêòðîìàãíèòà è ðåîñòàòà, ñ ïîìîùüþ êîòî-
ðîãî áóäåì èçìåíÿòü ñèëó òîêà â êàòóøêàõ. Ïðè îïðåäåëåííîé ñèëå òîêà
ýëåêòðîìàãíèò óäåðæèâàåò îïðåäåëåííûé ãðóç (ðèñ. 33 à), à åñëè óâåëè-
÷èòü ñèëó òîêà â äâà ðàçà, òî ýëåêòðîìàãíèò ìîæåò óäåðæàòü ãðóç ïðè-
áëèçèòåëüíî â äâà ðàçà òÿæåëåå (ðèñ. 33, á).
1
3
2
Рис. 32

20. ÃËÀÂÀ 1
20
а б
Рис. 33
×åì áîëüøå òîê ïðîõîäèò â êàòóøêå ýëåêòðîìàãíèòà, òåì ñ áîëüøåé
ñèëîé ïðèòÿãèâàåòñÿ ê íåìó ÿêîðü.
Îïûò 2. Ïîâòîðèì îïûò 1 ïðè íà÷àëüíîé ñèëå òîêà, êîãäà ýëåêòðîìàã-
íèò óäåðæèâàë ìåíüøèé ãðóç. Òåïåðü âîçüìåì êàòóøêó, ñîäåðæàùóþ â
äâà ðàçà áîëüøå âèòêîâ. Óáåäèìñÿ, ÷òî â ýòîì ñëó÷àå ýëåêòðîìàãíèò ñïî-
ñîáåí óäåðæèâàòü òàêîé æå áîëüøîé ãðóç, êàê è â îïûòå 1, êîãäà â äâà
ðàçà óâåëè÷èëè òîê.
×åì áîëüøå âèòêîâ â êàòóøêå ýëåêòðîìàãíèòà, òåì ñ áîëüøåé ñèëîé
ïðèòÿãèâàåòñÿ ê íåìó ÿêîðü.
Èòàê, «ãðóçîïîäúåìíîñòü» ýëåêòðîìàãíèòà çàâèñèò îò «àìïåð-âèòêîâ»
åãî îáìîòêè, òî åñòü îò ïðîèçâåäåíèÿ ñèëû òîêà â êàòóøêå è êîëè÷åñòâà
âèòêîâ â íåé.
Ýëåêòðîìàãíèòû øèðîêî ïðèìåíÿþò â òåõíèêå, áûòó, ìåäèöèíå è ò. ï.
áëàãîäàðÿ ñâîèì îñîáåííîñòÿì: ýëåêòðîìàãíèòû áûñòðî ðàçìàãíè÷èâàþòñÿ,
åñëè âûêëþ÷èòü òîê; â çàâèñèìîñòè îò íàçíà÷åíèÿ èõ èçãîòàâëèâàþò ðàç-
íûõ ðàçìåðîâ; ïðè ðàáîòå ýëåêòðîìàãíèòà ìîæíî ðåãóëèðîâàòü åãî ìàãíèò-
íîå äåéñòâèå, èçìåíÿÿ ñèëó òîêà â îáìîòêå.
Ýëåêòðîìàãíèòû èìåþòñÿ â ëþáîì òåëå-
ôîíå, òåëåâèçîðå, êîìïüþòåðå, ëèôòå, àâòî-
ìîáèëå, íà ìîðñêîì èëè âîçäóøíîì ñóäíå,
êîñìè÷åñêîì êîðàáëå è ò. ï. Íà ïðåäïðèÿ-
òèÿõ ïðèìåíÿþò ýëåêòðîìàãíèòíûé ïîäúåì-
íûé êðàí äëÿ ïîãðóçêè èëè ðàçãðóçêè ìå-
òàëëîëîìà (ðèñ. 34). Òàêîé êðàí óäîáåí òåì,
÷òî ãðóç íå òðåáóåò íèêàêèõ êðåïëåíèé. Ìà-
øèíèñò êðàíà ðàçìåùàåò ýëåêòðîìàãíèò íà-
ïðèìåð, âîçëå ìåòàëëîëîìà, âêëþ÷àåò òîê â
îáìîòêå – è âåñü ìåòàëëè÷åñêèé ãðóç êðåïêî
«ïðèëèïàåò» ê ìàãíèòó. Ïîñëå âûêëþ÷åíèÿ
òîêà ìåòàëëîëîì ïðîñòî îòïàäàåò îò ñåðäå÷-Рис. 34

21. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
21
íèêà. Ñ ïîìîùüþ ýëåêòðîìàãíèòà ïîäíèìàþò è ïåðåìåùàþò ìàññèâíûå
îáúåêòû, íàïðèìåð àâòîìîáèëè ïåðåä óòèëèçàöèåé. À ýëåêòðîìàãíèò çà-
âîäñêîãî êðàíà, êîòîðûé èñïîëüçóþò, íàïðèìåð, äëÿ ïåðåíåñåíèÿ áîáèí
ëèñòîâîé ñòàëè, èìååò 4 îáìîòêè è ìîæåò ïîäíÿòü áîáèíó äèàìåòðîì 2 ì
è ìàññîé 28 ò (ðèñ. 35, à).
Рис. 35
Íà ðèñóíêå 35, á â ðàçðåçå ïîêàçàí ìàãíèòíûé ñåïàðàòîð äëÿ î÷èñòêèá
çåðíà îò ñåìÿí ñîðíÿêîâ.  çåðíî ïîäìåøèâàþò èçìåëü÷åííûå æåëåçíûå
îïèëêè, êîòîðûå íå ïðèëèïàþò ê ãëàäêîìó çåðíó, à òîëüêî ê âîðñèñòûì
ñåìåíàì ñîðíÿêîâ. Ïðè âðàùåíèè áàðàáàíà ñ ýëåêòðîìàãíèòîì âíóòðè ïðî-
èñõîäèò ðàñïðåäåëåíèå çåðíà è ñåìÿí ñîðíÿêîâ ñ æåëåçíûìè îïèëêàìè.
Åñëè â ãëàç ÷åëîâåêà ïîïàäàþò òåëà, íà êîòîðûå äåéñòâóåò ìàãíèò, òî â
áîëüíèöàõ äëÿ èõ óäàëåíèÿ íàðÿäó ñ ïîñòîÿííûìè ìàãíèòàìè èñïîëüçóþò
ýëåêòðîìàãíèòû. Èçìåíÿÿ ñèëó òîêà â îáìîòêå, ðåãóëèðóþò èíòåíñèâíîñòü
ìàãíèòíîãî ïîëÿ è óäàëÿþò ïîñòîðîííåå òåëî ñ ãëóáèíû äî 2,5 ìì.
Ìàãíèòíàÿ ëåâèòàöèÿ – ýòî òåõíîëîãèÿ ïåðåìåùåíèÿ, ïðè êîòîðîé
êàïñóëà èëè âàãîí ïîäíèìàþòñÿ íàä ïîâåðõíîñòüþ ïðè ïîìîùè ÿâëåíèÿ
îòòàëêèâàíèÿ îäíîèìåííûõ ïîëþñîâ ìàãíèòîâ. Áëàãîäàðÿ ýòîìó ïîåçä
«ëåòèò» íàä ïîâåðõíîñòüþ, íå êàñàÿñü åå (ðèñ. 36, à). Îòñóòñòâèå êîëåñ
ïîçâîëÿåò íàçåìíîìó òðàíñïîðòó ðàçâèâàòü íåèìîâåðíî áîëüøèå ñêîðîñòè,
ïîñêîëüêó íå íàäî ïðåîäîëåâàòü ðàçíîîáðàçíûå ïðåïÿòñòâèÿ, íàïðèìåð
âûñîêèå íàïðÿæåíèÿ â ìàòåðèàëå êîëåñ ïðè âûñîêîé ñêîðîñòè âðàùåíèÿ
è âîçìîæíîñòü èõ ðàçðóøåíèÿ âî âðåìÿ äâèæåíèÿ.
Îäíîèìåííûå ïîëþñà îòòàëêèâàþòñÿ, à ðàçíîèìåííûå – ïðèòÿãèâàþò-
ñÿ. Ýòî ïîäíèìàåò ïîåçä íàä ïîâåðõíîñòüþ çåìëè.
Ãîðèçîíòàëüíîå ïåðåìåùåíèå ïîåçäà ìàãíèòíîé ëåâèòàöèåé òîæå ïðî-
èñõîäèò çà ñ÷åò ýëåêòðîìàãíèòîâ, êîòîðûå óïðàâëÿþòñÿ àâòîìàòèêîé
(ðèñ. 36, á). Îíà ïî çàäàííîìó àëãîðèòìó îòêëþ÷àåò îäíè è ïîäêëþ÷àåò
äðóãèå ìàãíèòû. Â ðåçóëüòàòå ñïåðåäè ïîåçäà îáðàçóåòñÿ ìàãíèòíàÿ ñèëà,
òÿíóùàÿ åãî. ×åì ñêîðåå ïåðåêëþ÷àþòñÿ ìàãíèòû, òåì áîëüøóþ ñêîðîñòü
ìîæíî ðàçâèòü. Â ðåçóëüòàòå òàêîé òðàíñïîðò îêàçûâàåòñÿ íà 30 % ýô-
ôåêòèâíåå êîëåñíîãî íà ðåëüñàõ.
а б

22. ÃËÀÂÀ 1
22
б
а
в г
Рис. 36
Ìàãíèòíàÿ ëåâèòàöèÿ äàåò âîçìîæíîñòü ïîåçäàì óæå ñåãîäíÿ ðàçãî-
íÿòüñÿ äî 600 êì/÷. À â ïëàíàõ – ïðåîäîëåòü çâóêîâîé áàðüåð (1000 êì/÷).
Ýòî ïîìîæåò ñîåäèíèòü Åâðàçèþ è Àìåðèêó æåëåçíîé äîðîãîé – ñïåöèà-
ëèñòû óæå îáñóæäàþò ïîäîáíûé ïðîåêò ïîä íàçâàíèåì «Êîðèäîð ðàçâè-
òèÿ Òèõîîêåàíñêîãî ðåãèîíà».
Íå ìåíåå èíòåðåñíûì ïðàêòè÷åñêèì íàïðàâëåíèåì ìîæíî ñ÷èòàòü
øèðîêîå ïðèìåíåíèå ìàãíèòíûõ ïîäøèïíèêîâ â êëþ÷åâûõ óçëàõ ìåõà-
íèçìîâ. Èõ óñòàíîâêà ðåøèò ñåðüåçíóþ ïðîáëåìó èçíîñà èñõîäíîãî ìà-
òåðèàëà.
Êàê èçâåñòíî, êëàññè÷åñêèå ïîäøèïíèêè ñòèðàþòñÿ î÷åíü áûñòðî –
îíè ïîñòîÿííî ïîäâåðæåíû âûñîêèì ìåõàíè÷åñêèì íàãðóçêàì.  íåêî-
òîðûõ îòðàñëÿõ íåîáõîäèìîñòü çàìåíû ýòèõ äåòàëåé îçíà÷àåò íå òîëüêî
äîïîëíèòåëüíûå ðàñõîäû, íî è âûñîêèé ðèñê äëÿ ëþäåé, îáñëóæèâàþùèõ
ìåõàíèçì. Ìàãíèòíûå ïîäøèïíèêè ñîõðàíÿþò ðåñóðñ âî ìíîãî ðàç äîëü-
øå, ïîýòîìó èõ ïðèìåíåíèå öåëåñîîáðàçíî äëÿ ëþáûõ ýêñòðåìàëüíûõ óñ-
ëîâèé.  ÷àñòíîñòè, â àòîìíîé ýíåðãåòèêå, âåòðîâûõ òåõíîëîãèÿõ (ðèñ.
36, â) è îòðàñëÿõ, ñîïðîâîæäàþùèõñÿ ÷ðåçâû÷àéíî íèçêèìè è âûñîêèìè
òåìïåðàòóðàìè.
Áëàãîäàðÿ ìàãíèòíîé ëåâèòàöèè áûëè âûðàùåíû èñêóññòâåííûå òêàíè
ëåãêîãî (ðèñ. 36, ã). Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî ýòî çâó÷èò ôàíòàñòè÷íî, ãðóïïà
ó÷åíûõ ïîä ðóêîâîäñòâîì Ãëóê Ñîóçà â 2010 ã. íàãëÿäíî ïðîäåìîíñòðèðî-
âàëà, ÷òî ýòî âîçìîæíî. Èññëåäîâàòåëè çàäàëèñü öåëüþ â ëàáîðàòîðíûõ
óñëîâèÿõ âûðàñòèòü áðîíõèîëó. Äëÿ ýêñïåðèìåíòà èñïîëüçîâàëèñü êðî-
õîòíûå ìàãíèòû, ââîäÿùèåñÿ â êëåòêè.  ðåçóëüòàòå ïîëó÷èëè ðåàëüíûå
ñèíòåòè÷åñêè âûðàùåííûå òêàíè ëåãêèõ.

23. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
23
ВОПРОСЫ К ИЗУЧЕННОМУ
1. Какими способами можно усилить магнитное действие катушки с током?
2. Что такое электромагнит?
3. Расскажите, для чего используют электромагниты.
4. Как работает зерновой магнитный сепаратор?
5. Будет ли действовать как магнит катушка, изготовленная из неизолиро-
ванного медного провода с плотно прилегающими витками, если по ней
пропускать ток?
6. Что такое магнитная левитация и где ее применяют?
Лабораторная работа № 1
Èçãîòîâëåíèå è èñïûòàíèå ýëåêòðîìàãíèòà
Öåëü ðàáîòû: èçãîòîâèòü ýëåêòðîìàãíèò è íà îïûòàõ ïðîâåðèòü åãî äåéñòâèå.
Ïðèáîðû è ìàòåðèàëû: èñòî÷íèê òîêà, ñîåäèíèòåëüíûå ïðîâîäà, ìàã-
íèòíàÿ ñòðåëêà èëè êîìïàñ, íåáîëüøèå ïðåäìåòû èç ðàçíûõ ìàòåðèàëîâ:
ñòàëüíîé áîëò èëè ãâîçäü, ìåëêèå ãâîçäè, ñêðåïêè äëÿ áóìàãè, ìîíåòû,
ðåçèíêà, ïëàñòìàññîâàÿ ðàñ÷åñêà, ëèñò êàðòîíà è äð.
Õ î ä ð à á î ò û
1. Èçãîòîâüòå ïðîñòåéøèé ýëåêòðî-
ìàãíèò. Äëÿ ýòîãî íà ñòàëüíîé áîëò
èëè ãâîçäü íàìîòàéòå íåñêîëüêî ñëîåâ
èçîëèðîâàííîãî ïðîâîäà. Ïîäñîåäè-
íèòå îäèí êîíåö ïðîâîäà ê îäíîìó èç
ïîëþñîâ áàòàðåè ãàëüâàíè÷åñêèõ ýëå-
ìåíòîâ èëè äðóãîìó èñòî÷íèêó òîêà,
à âòîðîé – ê äðóãîìó ïîëþñó, êàê ýòî
ïîêàçàíî íà ðèñóíêå 37.
2. Ïîäíîñèòå ýëåêòðîìàãíèò ê ïîä-
ãîòîâëåííûì íåáîëüøèì ïðåäìåòàì èç
ðàçíûõ ìàòåðèàëîâ. Êàêèå èç íèõ ïðè-
òÿãèâàþòñÿ ýëåêòðîìàãíèòîì? Ñäåëàé-
òå âûâîä.
3. Ìåæäó ýëåêòðîìàãíèòîì è ìåë-
êèìè ãâîçäÿìè ðàçìåñòèòå ëèñò òîíêî-
ãî êàðòîíà. Ïðèòÿãèâàþòñÿ ëè ãâîçäè
ýëåêòðîìàãíèòîì? Ñäåëàéòå âûâîä.
4. Ïîëîæèòå ýëåêòðîìàãíèò íà ñòîë.
Ïîäíåñèòå (íå êàñàÿñü) ê íåìó ìàãíèò-
íóþ ñòðåëêó èëè êîìïàñ. Êàêîé ïîëþñ ìàãíèòíîé ñòðåëêè áóäåò ïðèòÿãè-
âàòüñÿ ê ýëåêòðîìàãíèòó?
5. Ïðîâîä, ñîåäèíåííûé ðàíåå ñ ïîëîæèòåëüíûì ïîëþñîì èñòî÷íèêà
òîêà, ïîäñîåäèíèòå ê îòðèöàòåëüíîìó, è íàîáîðîò. Êàêîé ïîëþñ ìàãíèòíîé
ñòðåëêè áóäåò ïðèòÿãèâàòüñÿ ê ýëåêòðîìàãíèòó â ýòîì ñëó÷àå? Ñâèäåòåëü-
ñòâóåò ëè ýòî î òîì, ÷òî ýëåêòðîìàãíèò èìååò ìàãíèòíûå ïîëþñà? Êàêèå?
6. Ñäåëàéòå âûâîä.
Рис. 37

24. ÃËÀÂÀ 1
24
Äëÿ ëþáîçíàòåëüíûõ
Íàïîëíèòå æåëåçíûìè îïèëêàìè ïðîáèðêó è çàêðîéòå åå òàê,
÷òîáû îïèëêè áûëè õîðîøî óïëîòíåíû. Âñòàâüòå ïðîáèðêó ñ îïèë-
êàìè â êàòóøêó, ïî êîòîðîé ïðîõîäèò ïîñòîÿííûé ýëåêòðè÷åñêèé
òîê. Ðàçîìêíèòå öåïü. Ñ ïîìîùüþ ìàãíèòíîé ñòðåëêè óáåäèòåñü,
÷òî ïðîáèðêà ñ îïèëêàìè èìååò ñâîéñòâà ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà.
Îáúÿñíèòå íàìàãíè÷èâàíèå æåëåçíûõ îïèëîê. Îòêðîéòå ïðîáèðêó
è õîðîøî âñòðÿõíèòå îïèëêè. Ñ ïîìîùüþ ìàãíèòíîé ñòðåëêè èñ-
ñëåäóéòå, ñîõðàíèëè ëè îïèëêè ìàãíèòíûå ñâîéñòâà. Îáúÿñíèòå
ðåçóëüòàòû îïûòà.
§ 5. ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПРОВОДНИК
С ТОКОМ. СИЛА АМПЕРА
Âàì óæå èçâåñòíî, ÷òî äâà ïðîâîäíèêà, ïî êîòîðûì
ïðîõîäèò ýëåêòðè÷åñêèé òîê, âçàèìîäåéñòâóþò ìåæäó
ñîáîé ñ îïðåäåëåííîé ñèëîé. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî
íà êàæäûé ïðîâîäíèê ñ òîêîì äåéñòâóåò ìàãíèòíîå
ïîëå òîêà âòîðîãî ïðîâîäíèêà.
Ìàãíèòíîå ïîëå äåéñòâóåò ñ îïðåäåëåííîé ñèëîé íà
ëþáîé ïðîâîäíèê ñ òîêîì, ðàçìåùåííûé â ýòîì ïîëå.
Òàêóþ ñèëó íàçûâàþò ñèëîé Àìïåðà â ÷åñòü ôðàíöóç-
ñêîãî ó÷åíîãî, êîòîðûé èññëåäîâàë è îïðåäåëèë çàâè-
ñèìîñòü çíà÷åíèÿ è íàïðàâëåíèÿ ýòîé ñèëû îò óñëî-
âèé ýêñïåðèìåíòà.
Îïûò 1. Ïîäâåñèì íà ïîäñîåäèíåííûõ ê èñòî÷íè-
êó òîêà ãèáêèõ ïðîâîäíèêàõ îòðåçîê òîëñòîãî ìåäíîãî
ïðîâîäà ÀÂ. Ðàçìåñòèì åãî ãîðèçîíòàëüíî ìåæäó ïî-
ëþñàìè ïîäêîâîîáðàçíîãî ìàãíèòà (ðèñ. 38, à). Â ýòîì
ñëó÷àå ïðîâîäíèê À áóäåò ðàçìåùàòüñÿ â ìàãíèòíîì
ïîëå, êîòîðîå îáðàçóåò âîêðóã ñåáÿ ìàãíèò. Åñëè çàìê-
íóòü ýëåêòðè÷åñêóþ öåïü, òî ïðîâîäíèê À íà÷íåò ïå-
ðåìåùàòüñÿ, âòÿãèâàÿñü âíóòðü ìàãíèòà (ðèñ. 38, á).
Åñëè èçìåíèòü íàïðàâëåíèå ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà,
òî ïðîâîäíèê ÀÂ áóäåò âûòàëêèâàòüñÿ èç ìàãíèòà
(ðèñ. 38, â). Ïðîâîäíèê òàêæå âûòàëêèâàåòñÿ, åñëè ïî-
ìåíÿòü ìåñòàìè ïîëþñà ìàãíèòà.
Íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ ïðîâîäíèêà â ìàãíèòíîì
ïîëå îïðåäåëÿåòñÿ íàïðàâëåíèåì ñèëû Àìïåðà, äåé-
ñòâóþùåé íà íåãî, è çàâèñèò îò íàïðàâëåíèÿ òîêà
â ïðîâîäíèêå è ðàçìåùåíèÿ îòíîñèòåëüíî ïîëþñîâ
ìàãíèòà.
Íàïðàâëåíèå ñèëû Àìïåðà, äåéñòâóþùåé íà
ïðîâîäíèê ñ òîêîì, óäîáíî îïðåäåëÿòü ñ ïîìîùüþ
ïðàâèëà ëåâîé ðóêè (ðèñ. 38, ã).
а
б
в
г
Рис. 38

25. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
25
Åñëè ëàäîíü ëåâîé ðóêè ðàçìåñòèòü òàê, ÷òîáû ÷åòûðå âûïðÿìëåííûõ
ïàëüöà óêàçûâàëè íàïðàâëåíèå òîêà â ïðîâîäíèêå, à ëèíèè ìàãíèòíî-
ãî ïîëÿ âõîäèëè â ëàäîíü, òî îòîãíóòûé ïîä ïðÿìûì óãëîì áîëüøîé
ïàëåö óêàæåò íàïðàâëåíèå ñèëû Àìïåðà, äåéñòâóþùåé íà ïðîâîäíèê
ñ òîêîì.
Ðåøàÿ çàäà÷è äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñèëû Àìïåðà, íåîáõîäèìî âîñïîëüçî-
âàòüñÿ ôîðìóëîé:
FAF  BІlsin,
ãäå FAF – ñèëà Àìïåðà, Í;A B – èíäóêöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, Òë; І – ñèëà
òîêà â ïðîâîäíèêå, À; l – äëèíà ïðîâîäíèêà;  – óãîë, ïîä êîòîðûì
ïðîâîäíèê äëèíîé l, ïî êîòîðîìó ïðîõîäèò òîê, ðàçìåùåí â ìàãíèòíîì
ïîëå ê âåêòîðó ìàãíèòíîé èíäóêöèè Â.
Åñëè   90, òî ôîðìóëà ïðèîáðåòàåò âèä:
FAF  BІl.
Ïðàêòè÷åñêîå çíà÷åíèå èìååò
âðàùàòåëüíîå äâèæåíèå ïðîâîä-
íèêà ñ òîêîì â ìàãíèòíîì ïîëå â
êà÷åñòâå ìåõàíè÷åñêîãî äåéñòâèÿ
ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà. Íà ðèñóíêå 39
èçîáðàæåí ïðèáîð, ñ ïîìîùüþ êî-
òîðîãî ìîæíî îñóùåñòâëÿòü òàêîå
äâèæåíèå. Â ýòîì ïðèáîðå ëåãêàÿ
ïðÿìîóãîëüíàÿ ðàìêà ABCD ïîñàæå-
íà íà âåðòèêàëüíóþ îñü. Íà ðàìêó
íàìîòàíû íåñêîëüêî äåñÿòêîâ âèò-
êîâ ïðîâîäà ñ èçîëÿöèåé. Êîíöû êà-
òóøêè ñîåäèíåíû ñ ìåòàëëè÷åñêèìè
ïîëóêîëüöàìè êîëëåêòîðà 2. Îäèí
êîíåö ïðîâîäà ïðèñîåäèíåí ê îäíîìó
ïîëóêîëüöó, à âòîðîé – ê äðóãîìó.
Ê êàæäîìó ïîëóêîëüöó ïðèæèìàåòñÿ ìåòàëëè÷åñêàÿ ïëàñòèíà-ùåòêà 1.
Ùåòêè íåîáõîäèìû äëÿ ïîäâåäåíèÿ òîêà îò èñòî÷íèêà òîêà ê ðàìêå. Îäíà
ùåòêà âñåãäà ñîåäèíåíà ñ ïîëîæèòåëüíûì ïîëþñîì èñòî÷íèêà, à äðóãàÿ –
ñ îòðèöàòåëüíûì.
Âàì óæå èçâåñòíî, ÷òî òîê â öåïè íàïðàâëåí îò ïîëîæèòåëüíîãî ïîëþñà
èñòî÷íèêà ê îòðèöàòåëüíîìó, ñëåäîâàòåëüíî, â ÷àñòÿõ ðàìêè ÀÑ è BD îí
èìååò ïðîòèâîïîëîæíîå íàïðàâëåíèå, ïîýòîìó ýòè ÷àñòè ïðîâîäíèêà áóäóò
ïåðåìåùàòüñÿ â ïðîòèâîïîëîæíûå ñòîðîíû, è ðàìêà áóäåò ïîâîðà÷èâàòüñÿ.
Ïðèñîåäèíåííûå ê åå êîíöàì ïîëóêîëüöà ïîâåðíóòñÿ âìåñòå ñ íåé,
è êàæäîå ïðèæìåòñÿ ê äðóãîé ùåòêå, ïîýòîìó òîê â ðàìêå èçìåíèò íà-
ïðàâëåíèå íà ïðîòèâîïîëîæíîå. Ïîñêîëüêó ïîñëå ïîâîðîòà ðàìêè íà 180
îäíîâðåìåííî ïîìåíÿëèñü íà ïðîòèâîïîëîæíûå îòíîñèòåëüíî íåå è íàïðàâ-
ëåíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ è íàïðàâëåíèå òîêà, òî íàïðàâëåíèÿ ñèë Àìïåðà,
äåéñòâóþùèõ íà ÷àñòè ÀÑ è BD ðàìêè, íå èçìåíÿòñÿ, à ðàìêà ïðîäîëæèò
âðàùàòüñÿ â òîì æå íàïðàâëåíèè. Åñëè áû êîëëåêòîð 2 íå ïåðåêëþ÷àë
Рис. 39

26. ÃËÀÂÀ 1
26
àâòîìàòè÷åñêè íàïðàâëåíèå òîêà â ðàìêå íà ïðîòèâîïîëîæíîå, òî îíà
îñòàíàâëèâàëàñü áû ïîñëå êàæäîãî ïîëóîáîðîòà.
ВОПРОСЫ К ИЗУЧЕННОМУ
1. Из какого эксперимента следует, что магнитное поле может действовать
с определенной силой на помещенный в нем проводник с током?
2. От чего зависит направление силы, действующей на проводник с током?
3. По какой формуле определяется сила Ампера?
4. Какое устройство автоматически изменяет направление тока в обмотке
рамки, вращающейся между полюсами магнита?
§ 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДВИГАТЕЛИ.
ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ.
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Âðàùåíèÿ êàòóøêè ñ òîêîì â ìàãíèòíîì ïîëå èñïîëüçóþò â ýëåêòðè÷å-
ñêèõ äâèãàòåëÿõ è ýëåêòðîèçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðàõ.
Áåç ýëåêòðè÷åñêèõ äâèãàòåëåé íåâîçìîæíî ïðåäñòàâèòü æèçíü ñî-
âðåìåííîãî ÷åëîâåêà. Âîò äàëåêî íå ïîëíûé ïåðå÷åíü èçâåñòíûõ âàì
óñòðîéñòâ, ìåõàíèçìîâ è ìàøèí, â êîòîðûõ èñïîëüçóþòñÿ ýëåêòðè÷åñêèå
äâèãàòåëè: ñàìîëåò, àâòîìîáèëü, òðàêòîð, òðàìâàé, òðîëëåéáóñ, ëèôò
è ò. ä.
Ñóùåñòâóåò ìíîæåñòâî êîíñòðóêöèé
ðàçíûõ ýëåêòðîäâèãàòåëåé, íî ìû áóäåì
èçó÷àòü óñòðîéñòâî è ïðèíöèï äåéñòâèÿ
øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííîãî êîëëåêòîð-
íîãî ýëåêòðîäâèãàòåëÿ (ðèñ. 40). Îí
ñîñòîèò èç ñëåäóþùèõ îñíîâíûõ óçëîâ:
1. Ñòàòîð 1 (àíãë. stator, ëàò.rr sto –
«ñòîþ») ÿâëÿåòñÿ èëè ïîñòîÿííûì ìàã-
íèòîì ñ íàêîíå÷íèêàìè S è N, èëèNN
ýëåêòðîìàãíèòîì. Îí ñîñòàâëÿåò åäè-
íîå öåëîå ñ êîðïóñîì ýëåêòðîäâèãàòåëÿ.
Ñòàòîð êîëëåêòîðíîãî äâèãàòåëÿ ÷àñòî
íàçûâàþò èíäóêòîðîì. Ýòà ÷àñòü äâèãàòåëÿ ñëóæèò äëÿ âîçáóæäåíèÿ ìàã-
íèòíîãî ïîëÿ.
2. Ðîòîð 2 (ëàò. roto – «âðàùàþñü»), èëè ÿêîðü äâèãàòåëÿ, – ñåðäå÷íèê
îïðåäåëåííîé ôîðìû, ñîáðàííûé èç ëèñòîâ ñïåöèàëüíîé ñòàëè, íà êîòî-
ðûé íàìàòûâàþò èçîëèðîâàííûé ïðîâîä – îáìîòêó.
3. Êîíöû îáìîòêè ïðèïàÿíû ê ìåäíûì ïëàñòèíàì êîëëåêòîðà, çàêðåï-
ëåííûì íà õîðîøî èçîëèðîâàííîì áàðàáàíå íà îñè ðîòîðà.
4. Äâå óãîëüíûå ùåòêè ñïåöèàëüíûìè ïðóæèíàìè ïëîòíî ïðèæèìà-
þòñÿ ê êîëëåêòîðíûì ïëàñòèíàì. Ê ùåòêàì îò èñòî÷íèêà òîêà ïîäàåòñÿ
íàïðÿæåíèå äëÿ ïèòàíèÿ ýëåêòðîäâèãàòåëÿ.
Ïðèíöèï ðàáîòû äâèãàòåëÿ ðàññìîòðèì íà ïðèìåðå ïðîñòîãî äâèãàòå-
ëÿ (ðèñ. 41, à). Ê ùåòêàì 1 è 2 ïîäàåòñÿ íåîáõîäèìîå äëÿ ðàáîòû ýëåê-
òðîäâèãàòåëÿ íàïðÿæåíèå. Ïðè âçàèìîäåéñòâèè òîêà, ïðîõîäÿùåãî ïî
1
2
Рис. 40

27. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
27
Рис. 41
îáìîòêå, ñ ìàãíèòíûì ïîëåì ñòàòîðà 6 ðîòîð 5 ïîâîðà÷èâàåòñÿ òàêèì îá-
ðàçîì, ÷òî ðàìêà îêàçûâàåòñÿ â âåðòèêàëüíîì ïîëîæåíèè, è òîêà â íåé
íåò, òàê êàê ùåòêè êàñàþòñÿ íå ïëàñòèí êîëëåêòîðà 3 è 4, à èçîëÿöèè
ìåæäó íèìè. Îäíàêî áëàãîäàðÿ èíåðöèè ðîòîð ïðîõîäèò ýòî ïîëîæåíèå, è
ùåòêè ñíîâà êàñàþòñÿ êîëëåêòîðíûõ ïëàñòèí. Êàæäûå ïîë-îáîðîòà êîë-
ëåêòîð àâòîìàòè÷åñêè ïåðåêëþ÷àåò ïîëÿðíîñòü íàïðÿæåíèÿ èñòî÷íèêà íà
êîíöàõ îáìîòêè íà ïðîòèâîïîëîæíîå, ïîýòîìó íàïðàâëåíèå òîêà â îáìîò-
êå âñåãäà ñîîòâåòñòâóåò âðàùåíèþ ðîòîðà â îäíó ñòîðîíó.
Ýëåêòðè÷åñêèå äâèãàòåëè èìåþò ðÿä ïðåèìóùåñòâ. Ïðè îäèíàêîâîé
ìîùíîñòè èõ ðàçìåðû ìåíüøå, ÷åì ó òåïëîâûõ äâèãàòåëåé. Îíè íå âû-
äåëÿþò ãàçîâ, äûìà è ïàðà. Ýëåêòðîäâèãàòåëè ìîæíî óñòàíîâèòü â ëþ-
áîì ìåñòå. Ìîæíî èçãîòîâèòü ýëåêòðè÷åñêèé äâèãàòåëü ëþáîé ìîùíîñòè.
Íàïðèìåð, äâèãàòåëü, èçîáðàæåííûé íà ðèñóíêå 41, á, èìååò ìîùíîñòü
890 êÂò, ðàáîòàåò ïðè íàïðÿæåíèè 1400  è â íåì ïðîõîäèò òîê 635 À.
Îäèí èç ïåðâûõ â ìèðå ýëåêòðè÷åñêèõ äâèãàòåëåé, ïðèãîäíûõ äëÿ ïðàê-
òè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ, èçîáðåë çíàìåíèòûé ýëåêòðîòåõíèê Áîðèñ ßêîáè.
Ãðîìêîãîâîðèòåëü – óñòðîéñòâî äëÿ ýôôåêòèâíîãî èçëó÷åíèÿ çâóêà â
îêðóæàþùåå ïðîñòðàíñòâî, êîòîðîå êîíñòðóêòèâíî èìååò îäíó ëèáî
íåñêîëüêî èçëó÷àþùèõ ãîëîâîê è, ïî íåîáõîäèìîñòè, àêóñòè÷åñêîå
îôîðìëåíèå è äîïîëíèòåëüíûå ýëåêòðè÷åñêèå óñòðîéñòâà (ôèëüòðû,
òðàíñôîðìàòîðû, ðåãóëÿòîðû è äð.).
Ãîëîâêà ãðîìêîãîâîðèòåëÿ – ïàññèâíûé ýëåêòðîàêóñòè÷åñêèé ïðåîáðà-
çîâàòåëü, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ñèãíàëîâ
â àêóñòè÷åñêèå.
Àêóñòè÷åñêîå îôîðìëåíèå – êîíñòðóêòèâíûé ýëåìåíò, îáåñïå÷èâàþùèé
ýôôåêòèâíîå èçëó÷åíèå çâóêà (àêóñòè÷åñêèé ýêðàí, ÿùèê, ðóïîð è äð.).
Ãðîìêîãîâîðèòåëè áûâàþò ñëåäóþùèõ ôóíêöèîíàëüíûõ âèäîâ: àêó-
ñòè÷åñêàÿ ñèñòåìà – ãðîìêîãîâîðèòåëü, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ èñïîëü-
çîâàíèÿ â êà÷åñòâå ôóíêöèîíàëüíîãî çâåíà â áûòîâîé ðàäèîýëåêòðîííîé
àïïàðàòóðå, èìåþùèé âûñîêèå õàðàêòåðèñòèêè çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ;
àáîíåíòñêèé ãðîìêîãîâîðèòåëü – ãðîìêîãîâîðèòåëü, ïðåäíàçíà÷åííûé
äëÿ âîñïðîèçâåäåíèÿ ïåðåäà÷ íèçêî÷àñòîòíîãî êàíàëà ñåòè ïðîâîäíîãî
âåùàíèÿ (ðèñ. 42, à); êîíöåðòíûé ãðîìêîãîâîðèòåëü, èìåþùèé áîëüøóþ
ãðîìêîñòü ñ âûñîêèì êà÷åñòâîì çâóêîïåðåäà÷è; ãðîìêîãîâîðèòåëè äëÿ
а б

28. ÃËÀÂÀ 1
28
ñèñòåì îïîâåùåíèÿ è ñèñòåì îçâó÷èâàíèÿ ïîìåùåíèé (ãðîìêîãîâîðèòå-
ëè ýòèõ ñèñòåì ïîõîæè ïî ïðåäíàçíà÷åíèþ, íåñêîëüêî îòëè÷àþòñÿ ãðîì-
êîñòüþ è êà÷åñòâîì çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ); óëè÷íûé ãðîìêîãîâîðèòåëü
èìååò áîëüøóþ ìîùíîñòü, êàê ïðàâèëî, ðóïîðíîå èñïîëíåíèå, â ïðîñòî-
ðå÷èè «êîëîêîë» (ðèñ. 42, á); ñïåöèàëüíûå ãðîìêîãîâîðèòåëè äëÿ ðîáîòû
â ýêñòðåìàëüíûõ óñëîâèÿõ – ïðîòèâîóäàðíûå, ïðîòèâîâçðûâíûå, ïîäâî-
äíûå è äð.
Ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèé ãðîìêîãîâîðèòåëü – ãðîìêîãîâîðèòåëü, â êîòîðîì
ïðåîáðàçîâàíèå ýëåêòðè÷åñêîãî ñèãíàëà â çâóê ïðîèñõîäèò áëàãîäàðÿ
ïåðåìåùåíèþ êàòóøêè ñ òîêîì â ìàãíèòíîì ïîëå ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà
(èçðåäêà – ýëåêòðîìàãíèòà) ñ ïîñëåäóþùèì ïðåîáðàçîâàíèåì ïîëó÷åí-
íûõ ìåõàíè÷åñêèõ êîëåáàíèé â êîëåáàíèÿ îêðóæàþùåãî âîçäóõà ïðè
ïîìîùè äèôôóçîðà.
б
в
а
Рис. 42
Ãðîìêîãîâîðèòåëè ïðåîáðàçóþò ýëåêòðè÷åñêèé ñèãíàë â çâóêîâûå âîëíû,
ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ â âîçäóøíîé ñðåäå, ïðè ïîìîùè äâèæóùåéñÿ ìåõàíè-
÷åñêîé ñèñòåìû – äèôôóçîðà 3 (ðèñ. 42, â). Îñíîâíûì ðàáî÷èì óçëîì ýëåê-
òðîäèíàìè÷åñêîãî ãðîìêîãîâîðèòåëÿ ÿâëÿåòñÿ äèôôóçîð, âûïîëíÿþùèé
ïðåîáðàçîâàíèå ìåõàíè÷åñêèõ êîëåáàíèé â àêóñòè÷åñêèå. Äèôôóçîð ãðîì-
êîãîâîðèòåëÿ ïðèâîäèòñÿ â äâèæåíèå ñèëîé, äåéñòâóþùåé íà æåñòêî ñêðå-
ïëåííóþ ñ íèì êàòóøêó 2, ðàñïîëîæåííóþ â ìàãíèòíîì ïîëå. Â êàòóøêå
ïðîõîäèò ïåðåìåííûé òîê, ñîîòâåòñòâóþùèé àóäèîñèãíàëó, êîòîðûé äîëæåí
âîñïðîèçâåñòè ãðîìêîãîâîðèòåëü. Ìàãíèòíîå ïîëå â ãðîìêîãîâîðèòåëå
îáðàçóåòñÿ êîëüöåâûì ïîñòîÿííûì ìàãíèòîì 1. Êàòóøêà ïîä âîçäåéñòâèåì
ñèëû Àìïåðà ñâîáîäíî äâèæåòñÿ â ðàìêàõ êîëüöåâîãî çàçîðà, à åå êîëå-
áàíèÿ ïåðåäàþòñÿ äèôôóçîðó, ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü, ñîçäàåò àêóñòè÷åñêèå
êîëåáàíèÿ, ðàñïðîñòðàíÿþùèåñÿ â âîçäóøíîé ñðåäå. Åñëè óâåëè÷èâàåòñÿ
ñèëà òîêà, êàòóøêà ñèëüíåå ïðèòÿãèâàåòñÿ ê ïîñòîÿííîìó ìàãíèòó, åñëè
óìåíüøàåòñÿ – ïðèòÿæåíèå ñëàáååò, è êàòóøêà ñìåùàåòñÿ â ïðîòèâîïî-
ëîæíîì íàïðàâëåíèè. Åñëè ñèëó òîêà â êàòóøêå ìåíÿòü ïåðèîäè÷åñêè, îíà
áóäåò îòêëîíÿòüñÿ (äâèãàòüñÿ) òî â îäíîì, òî â äðóãîì íàïðàâëåíèè – êîëå-
áàòüñÿ â òàêò ñ èçìåíåíèåì ñèëû òîêà. ×åì ÷àùå ìåíÿåòñÿ ñèëà òîêà, òåì
áîëüøåé áóäåò ÷àñòîòà êîëåáàíèé êàòóøêè. Òåëî, êîëåáëþùååñÿ ñ ÷àñòîòîé
îò 20 äî 20 000 Ãö, èçëó÷àåò çâóêîâûå âîëíû. Ñëåäîâàòåëüíî, åñëè ÷àñòîòà
êîëåáàíèé êàòóøêè áóäåò èçìåíÿòüñÿ â óêàçàííûõ ïðåäåëàõ, òî êàòóøêà
áóäåò èñòî÷íèêîì çâóêà. Ãðîìêîñòü è âûñîòà òîíà èçëó÷àåìîãî çâóêà áóäóò
îïðåäåëÿòüñÿ ñîîòâåòñòâåííî àìïëèòóäîé è ÷àñòîòîé êîëåáàíèé. Èìåííî íà
êîëåáàíèÿõ êàòóøêè ñ ïåðåìåííûì òîêîì â ìàãíèòíîì ïîëå ïîñòîÿííîãî

29. ÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ßÂËÅÍÈß
29
ìàãíèòà áàçèðóåòñÿ äåéñòâèå ýëåêòðîäèíàìè÷åñêîãî ãðîìêîãîâîðèòåëÿ
(äèíàìèêà) – ýëåêòðîàêóñòè÷åñêîãî óñòðîéñòâà äëÿ âîñïðîèçâåäåíèÿ çâóêà.
Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî ñèñòåì ýëåêòðîèçìåðèòåëåé ìàãíèòíîãî
äåéñòâèÿ: â ïðèáîðàõ ýëåêòðîìàãíèòíîé ñèñòåìû ñòðåëêà-óêàçàòåëü
ñâÿçàíà ñ ôåððîìàãíèòíûì ñåðäå÷íèêîì, êîòîðûé âòÿãèâàåòñÿ â êàòóøêó,
ãäå ïðîõîäèò èçìåðÿåìûé òîê; â ïðèáîðàõ ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêîé
ñèñòåìû óêàçàòåëü ñâÿçàí ñ ëåãêîé ðàìêîé ñ òîêîì, êîòîðûé âðàùàåòñÿ
â ïîëå ìàãíèòà íà óãîë, ïðîïîðöèîíàëüíûé çíà÷åíèþ ýòîãî òîêà;
â ïðèáîðàõ ýëåêòðîäèíàìè÷åñêîé ñèñòåìû àëþìèíèåâûé äèñê âðàùàåòñÿ
â ìàãíèòíîì ïîëå ïåðåìåííîãî òîêà.
Ðàññìîòðèì ïîäðîáíåå óñòðîéñòâî è äåéñòâèå íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåí-
íûõ ïðèáîðîâ ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêîé ñèñòåìû.
Îíè ñîñòîÿò èç ïîäêîâîîáðàçíîãî
ìàãíèòà 1 (ðèñ. 43), âîçëå ïîëþñîâ
êîòîðîãî ðàçìåùàþòñÿ íàêîíå÷íèêè 6,
ìåæäó êîòîðûìè íà äâóõ ïîëóîñÿõ
âðàùàåòñÿ ëåãêàÿ àëþìèíèåâàÿ ðàì-
êà 3. Íà ðàìêó íàìàòûâàþò òîíêèé
èçîëèðîâàííûé ïðîâîäíèê. Äëÿ óñè-
ëåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ïðîñòðàí-
ñòâå ìåæäó ïîëþñàìè ðàçìåùàþò
íåïîäâèæíûé æåëåçíûé öèëèíäð 2.
Ê ïåðåäíåé ïîëóîñè ðàìêè ïðèêðå-
ïëÿþò ëåãêóþ àëþìèíèåâóþ ñòðåë-
êó 4. Êîíöû ïðîâîäíèêà, íàìîòàí-
íîãî íà ðàìêó, ïðèïàèâàþò ê äâóì
ïðóæèíàì 5, ïî êîòîðûì ïîäàåòñÿ
òîê ê îáìîòêå ðàìêè.
Ïðè ïðîõîæäåíèè òîêà ïî îáìîòêå ðàìêè îíà ïîâîðà÷èâàåòñÿ.
×åì áîëüøå ñèëà òîêà ïðîõîäèò ÷åðåç ðàìêó, òåì íà áîëüøèé óãîë
ïîâîðà÷èâàåòñÿ ñòðåëêà. Åñëè ýëåêòðè÷åñêóþ öåïü ðàçîìêíóòü, òî
ïðóæèíû ïîä äåéñòâèåì ñèë óïðóãîñòè, âîçíèêàþùèõ ïðè ïîâîðîòå
ðàìêè, âîçâðàùàþò ñòðåëêó â íóëåâîå ïîëîæåíèå øêàëû 7.77
Ñ ïîìîùüþ ïðèáîðîâ ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêîé ñèñòåìû ìîæíî èçìåðÿòü
òàêèå ýëåêòðè÷åñêèå âåëè÷èíû, êàê ñèëà òîêà, íàïðÿæåíèå.
ВОПРОСЫ К ИЗУЧЕННОМУ
1. Какое физическое явление используется в конструкции электродвигате-
лей?
2. Назовите основные части электродвигателя.
3. Каковы преимущества электрических двигателей по сравнению с тепловы-
ми двигателями такой же мощности?
4. Назовите три бытовые машины, в которых используются электрические
двигатели.
5. Что такое громкоговоритель и какие бывают его виды?
6. Каковы строение и принцип действия электродинамического громкогово-
рителя?
7. Как устроен электроизмерительный прибор магнитоэлектрической
системы? Какие физические величины им можно измерять?
Рис. 43